Physique-Chimie Terminale Spécialité
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Préparation aux épreuves du Bac
1. Constitution et transformations de la matière
Ch. 1
Modélisation des transformations acide-base
Ch. 2
Analyse physique d'un système chimique
Ch. 3
Méthode de suivi d'un titrage
Ch. 4
Évolution temporelle d'une transformation chimique
Ch. 5
Évolution temporelle d'une transformation nucléaire
BAC
Thème 1
Ch. 6
Évolution spontanée d'un système chimique
Ch. 7
Équilibres acide-base
Ch. 8
Transformations chimiques forcées
Ch. 9
Structure et optimisation en chimie organique
Ch. 10
Stratégies de synthèse
BAC
Thème 1 bis
2. Mouvement et interactions
Ch. 11
Description d'un mouvement
Ch. 12
Mouvement dans un champ uniforme
Ch. 13
Mouvement dans un champ de gravitation
Ch. 14
Modélisation de l'écoulement d'un fluide
BAC
Thème 2
3. Conversions et transferts d'énergie
Ch. 15
Étude d’un système thermodynamique
Ch. 16
Bilans d'énergie thermique
BAC
Thème 3
4. Ondes et signaux
Ch. 17
Propagation des ondes
Ch. 18
Interférences et diffraction
Ch. 19
Lunette astronomique
Ch. 20
Effet photoélectrique et enjeux énergétiques
Ch. 21
Évolutions temporelles dans un circuit capacitif
BAC
Thème 4
Annexes
Ch. 22
Méthode
Chapitre 16
Activité 1 - Activité d'exploration

Modes de transfert thermique

Objectif : Caractériser les modes de transfert thermique.
Problématique de l'activité
Avec contact ou à distance, tout corps échange de l'énergie sous forme thermique. Il existe trois modes de transfert, illustrés dans l'activité suivante : la conduction, la convection et le rayonnement.
Quelles sont les conditions de transfert de chaque mode ?

Doc. 1
Conduction

Modes de transfert thermique
Le zoom est accessible dans la version Premium.
Crédits : lelivrescolaire.fr

L'énergie thermique se transmet spontanément du corps le plus chaud vers le corps le plus froid. L'agitation thermique du corps le plus chaud augmente l'agitation du corps le plus froid.

Le transfert thermique s'arrête lorsque la température des deux corps est la même, c'est-à-dire quand l'agitation est la même dans les deux corps. La conduction est le premier mode de transfert thermique : l'agitation thermique se propage de proche en proche.

Doc. 2
Convection

Modes de transfert thermique
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Modes de transfert thermique
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Modes de transfert thermique
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Lorsqu'un fluide est chauffé (en rouge), celui-ci se dilate et sa densité diminue. Au contraire, le fluide refroidi (en bleu) se contracte. L'énergie thermique se propage alors par convection. Les mouvements du fluide cessent lorsque le fluide chaud se trouve au-dessus du fluide froid. La convection est dite forcée lorsque l'on impose une circulation du fluide.

Retrouvez une expérience de convection.

Doc. 3
Rayonnement

Tout corps chauffé émet un rayonnement électromagnétique. Il peut alors réchauffer à distance un corps absorbant ce rayonnement. La température d'un corps isolé ne varie plus lorsqu'il rayonne autant d'énergie qu'il en reçoit.
La lave provenant d'une éruption volcanique émet un rayonnement thermique si fort qu'une protection est nécessaire pour s'en approcher.

Questions
APP : Faire des prévisions à l'aide d'un modèle
APP : Extraire l'information utile
Compétence(s)

1. Justifier le fait que la convection et la conduction ne peuvent pas s'effectuer dans le vide.


2. Faire un schéma légendé montrant ce qui se produirait si une bougie était placée sous le tube à gauche et si des glaçons étaient déposés dans le tube de droite dans l'expérience du .
Dessinez ici

3. Justifier l'absence de convection dans un solide.

4. Le corps humain rayonne d'environ kW dans l'infrarouge. Or il ne génère que W de puissance thermique. Expliquer pourquoi il ne se refroidit pas.
Synthèse de l'activité
Réaliser un schéma-bilan d'un système en contact avec un fluide et échangeant de l'énergie avec celui-ci selon les trois modes de transfert.

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