Bonjour à tous
Notre prof de physique nous a donné un sujet de BAC à comprendre et à faire si possible. J'ai déjà réalisé les deux premières parties mais je bloque sur la troisième. Voici l'énoncé:
Pour évaluer les pertes thermiques d'une maison, on procède à l'expérience suivante :
la masse ma d'air à l'intérieur de la maison étant initialement à la température T1 = 19,0 °C, on coupe le système de chauffage pendant une durée t = 1,00 h. On mesure une température finale T2 = 15,6 °C.
1) Exprimer, puis calculer, la variation de l'énergie interne U de l'air contenu dans la maison.
Données : capacité thermique massique de l'air : ca = 1000 J.K-1.kg-1 ;
volume intérieur de la maison : V = 400 m3 ;
masse volumique de l'air : = 1,3 kg.m-3.
2) Interpréter le signe du résultat obtenu à la question précédente.
3) Déterminer la puissance thermique Pth nécessaire au maintien d'une température constante (égale à 19,0 °C) de l'air à l'intérieur de cette maison.
Voilà ce que j'ai fait:
1)ma=pxV=1.3x400=520 kg
U=m.c.(T2-T1)
= 520x1000x(15.6-19.0)
= -1 768 000 J
2) La variation d'energie U était négative, on en déduit qu'il y a eu une diminution de l'énergie interne du système (la température a diminué)
J'aimerais savoir si ces réponses sont justes et comment faire pour la 3)
MErci d'avance
bonsoir,
1) ok
2) U diminue mais que devient cette énergie perdue?
U = ...
3) pour maintenir la température de l'air il faut donc compenser les pertes thermiques calculées en 2)
et comme on connait la durée on en déduit la puissance dissipée
L'énergie est cédé par le système à l'environnement ?
Pour la 3) je vois pas la méthode, comment utiliser la formule car si la température reste stable la variation d'énergie interne U est nulle, non ?
oui, le système (la maison) perd de la chaleur à travers les murs, les fenêtres etc.
3) si on veut que U reste constante (donc que la température ne varie pas) il faut compenser les pertes et donc fournir en 1h l'opposé de la quantité calculée en 2) (c'est le rôle du chauffage)
donc tu connais l énergie thermique Q à fournir , tu connais laussi la durée donc tu en déduis la puissance: Pth = Q/...
Dernière petite question: dans la question suivante, on donne Pth= 4,0 kW et on demande à quoi est dû l'écart entre cette valeur et celle que l'on a trouvé. Est-ce parce qu'il y a des pertes d'énergie et que la pompe doit les compenser ?
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