Site de Physique-Chimie du Lycée Carnot
 
 
Un exemple d'interrogation
(la correction)
Exercice I : ¤ ¤

On introduit 30 kg d'eau à 50°C dans 100 kg d'eau à 20°C .
Déterminer la température finale du système .
Exercice II : ¤ ¤ ¤
Une balle de plomb , de masse m arrive sur une cible à la vitesse v . Elle s'écrase et fond .
La température initiale de la balle (avant de toucher la cible) est de 20°C . La température de la balle fondue est égale à 330 °C (juste après l'impact) .
Déterminer la vitesse de la balle sachant que 40% de l'énergie cinétique de la balle a servi à chauffer la cible et l'air ambiant .
On donne :
La température de fusion du plomb est Tf = 327 °C .
Chaleur massique du plomb solide : Cs = 129 J.K-1.kg-1
Chaleur Latente de fusion du plomb : Lf = 2,63×104 J.kg-1
Chaleur massique du plomb liquide : Cl = 142 J.K-1.kg-1
Remarque : On travaillera avec les températures en Kelvin  .
Exercice III : ¤ ¤ ¤
On souhaite chauffer une piscine grâce à l'énergie solaire avec un jeu de panneau de surface 5m² . Ceux-ci restent en permanence perpendiculaire au rayonnement solaire pour un maximum de rendement . A Bruay-La-Buissière , l'énergie solaire reçue en moyenne entre juin et septembre est de 3,83 kWh.m-2.jour-1 .
Le rendement des panneaux est de 60% , la piscine a un volume de 10 m3 et la température de l'eau au lever du soleil est de 22°C .
Quelle sera la température au soir en supposant que les pertes thermiques seront compensées par le rayonnement direct sur la bâche .

Exercice IV : ¤ ¤ ¤
Une masse de 100 g est suspendue à un ressort de raideur k = 10 N.m-1 . On tire alors la masse de 5 cm vers le bas puis on lâche .
On prendra g = 10 N.kg-1
1- Décrire le mouvement .
2- Quelle est l'énergie totale du système {masse-ressort} à l'instant initial ? On fixe l'énergie interne du ressort nulle lorsque celui-ci est "à vide" et l'énergie potentielle de pesanteur nulle en ce point de départ .    
3- Quelle sera la hauteur maximum atteinte . (Attention , l'énergie interne du ressort n'est pas nulle en ce point)
4- Calculer pour plusieurs position de la masse , sa vitesse pour la phase ascensionnelle . Déterminer alors la vitesse maximum .