Exercices sur la mécanique: devoir calorimétrie et travail d'une force, Exercices de Physique appliquée
Eleonore_sa
Eleonore_sa1 April 2014

Exercices sur la mécanique: devoir calorimétrie et travail d'une force, Exercices de Physique appliquée

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Exercices de physique sur la mécanique: devoir calorimétrie et travail d'une force. Les principaux thèmes abordés sont les suivants: La température d'un mur de briques exposé au soleil, La masse m du mur, la capacité the...
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425-Mécanique : Devoir calorimétrie et travail d'une force

. QUESTION 1 . 11 La température d'un mur de briques exposé au soleil passe de 14°C à 35°C. a) Représenter sur un schéma les transferts thermiques mis en jeu. b) La masse m du mur étant 1800 kg, calculer sa variation d'énergie microscopique. Capacité thermique massique de la brique c = 840 J.kg-1.°C-1 . 12 La nuit, la température du mur passe de 35°C à 16°C en 6 heures. Calculer la puissance moyenne transférée à l'extérieur. . . QUESTION 2 . Dans un calorimètre parfaitement isolé, on place 200 g d'eau. La température d'équilibre est 21,3°C. On verse alors dans le vase 20 g d'eau à 40°C. la température finale est 22,8°C. Principe appliqué ? Quelle est la capacité thermique C du calorimètre ? . . QUESTION 3 . Un pendule simple est constitué d'une petite sphère assimilable à un point matériel de masse m = 0,2 kg, suspendue à un fil de longueur L = 90 cm. Ce pendule est écarté d'un angle de 30° par rapport à la verticale. Il est ensuite libéré. . Calculer sa vitesse v de passage à la verticale, si on néglige les frottements. Le système pendule - Terre est considéré comme étant isolé. go = 9,81 m.s-2

.

. QUESTION 4 . Une piste de ski est longue de L = 3000 m et présente un dénivelé h = 900 m. A l'arrivée, une skieuse a une vitesse v = 140 km.h-1. Sa masse vaut m = 60 kg. Déterminer la quantité de chaleur Q qui est apparue en raison des freinages et des frottements. Le système skieuse - Terre est considéré comme étant isolé. . . . Barème: 6 - 4 - 4 - 6 ...... / 20 points Durée: 55 min Réponses: Question 1 ΔUmic = 31752 kJ Pmoy = 1,33 kW Question 2 Q1 = Q2 (0,2.4185+C)(22,8-21,3) =

0,02.4185.(40-22,8) d'où C = 123J/°C Question 3 v2 = 2gh v = 1,54m/s Question 4 Q = (0 + mgh) - (0,5.m.v2+0) = 484kJ

 

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