🇫🇷 FrancePhysique-ChimiePremièreÉnergie chimique & thermique
🔥CH 09Énergie🔋 Énergie · Première · 6h/sem

Énergie chimique & thermique

Q=mCpΔT, capacité thermique massique, pouvoir calorifique (Pci), mélange thermique, bilan thermique du corps humain.

🔥 Énergie thermique et combustion
Énergie thermique échangée
Formule clé
Q = m × Cp × ΔT m en kg ; Cp en J·kg⁻¹·K⁻¹ ; ΔT = T_f − T_i en K (ou °C) VALEURS DE Cp (USUELLES) : Eau : 4186 J·kg⁻¹·K⁻¹ Aluminium : ~900 J·kg⁻¹·K⁻¹ Fer : ~450 J·kg⁻¹·K⁻¹ Air : ~1000 J·kg⁻¹·K⁻¹ MÉLANGE THERMIQUE (conservation) : Q_perdu + Q_reçu = 0 Σ mᵢ·Cpᵢ·(T_f − Tᵢ) = 0
Pouvoir calorifique et corps humain
Définition
POUVOIR CALORIFIQUE INFÉRIEUR (Pci) : Q_combustion = m × Pci VALEURS APPROXIMATIVES : Méthane CH₄ : 50 MJ/kg Essence : 43 MJ/kg Hydrogène H₂ : 120 MJ/kg Bois sec : 15 MJ/kg Charbon : 30 MJ/kg RENDEMENT THERMIQUE : η = W_utile / (m×Pci) CORPS HUMAIN (convertisseur d'énergie chimique) : Métabolisme de base : ~80 W (au repos) Effort intense : jusqu'à 1000 W Échanges thermiques : conduction, convection, rayonnement, évaporation
L'hydrogène a le Pci massique le plus élevé mais sa densité volumique est faible → difficile à stocker. Problème central des piles à combustible.
Exercices
EX-EC1FacileChauffe-eau

200L d'eau de 15°C à 60°C. Cp=4186J·kg⁻¹·K⁻¹. Énergie nécessaire ?

🧮 Résoudre avec IA
EX-EC2IntermédiaireMélange thermique

100g d'eau à 80°C + 200g d'eau à 20°C. T_mélange ?

🧮 Résoudre avec IA
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