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Système énergétiquement isolés

Posté par
grievous
15-06-13 à 13:50

Bonjour, voila je suis face à un cours sur les Energies et je n'arrive pas à bien comprendre ce qui m'es dit:

"Système énergétique isolé dont l'énergie mécanique Em varie.  
1) Cas où U(mic) >0
C'est le cas d'un système S qui n'est le siège d'aucune transformation chimique ou nucléaire et qui du fait de l'existence de frottements internes à S voit son énergie microscopique U(mic) augmenter (soit par E(agitation) car la température augmente, soit par Ep(phys) s'il se produit un changement d'état, soit par les deux termes).
Comme U(mic)>0, Em<0; l'énergie mécanique de S diminue."

pouvez vous m'expliquer plus en détail cela?
Merci

Posté par
alban
re : Système énergétiquement isolés 15-06-13 à 22:27

L'énergie ne peut pas être crée ou détruite. Elle peut seulement être échangée.
Et dans un système isolé, elle ne sort pas, ni n'entre dans le système.

ici, vous avez un système isolé. Il comporte de l'énergie sous diverses formes : énergie cinétique macroscopique, énergie potentielle macroscopique (la somme des deux est l'énergie mécanique), et les autres formes d'énergies liées à la structure microscopique du système (agitation thermiques des atomes le constituant, énergie potentielle d'interaction entre les molécules ou atomes le constituant, etc) que l'on appelle sont énergie interne (ça évite de devoir calculer en détail toutes les contributions, et ça permet de s'en sortir quand même).

L'énergie de votre système, qui est la somme de toutes ces énergie reste donc constante.
Si l'énergie interne augmente, qu'est-ce que cela implique sur les autres formes d'énergie ?

Posté par
alban
re : Système énergétiquement isolés 15-06-13 à 22:28

ps : je n'ai pas parlé de l'energie chimique, énergie potentielle ou de réaction, puisque ce cas est exclu par votre énoncé....

Posté par
grievous
re : Système énergétiquement isolés 16-06-13 à 06:58

Si l'énergie interne augmente, alors l'énergie mécanique (ou energie externe) diminue.

Posté par
grievous
re : Système énergétiquement isolés 16-06-13 à 07:10

énergie mécanique = energie externe ou je me trompe?

Pourrai t'on prendre comme exemple le fonctionnement d'un frigo ou d'une clim?

Posté par
Iamat
re : Système énergétiquement isolés 17-06-13 à 14:06

Salut,

cela faisait longtemps, je pensais que le concours était peut-être passé.

Ici la clim ou le frigo n'est pas un bon exemple car ces systèmes ne sont pas isolés et la variation d'énergie mécanique sera difficile à voir dans le cas de ces appareils.

Je propose de prendre comme système une voiture (moteur à l'arrêt) qui roulerait sur une ligne droite horizontale.

Le fait d'appuyer sur la pédale de frein va faire diminuer la vitesse de la voiture et faire chauffer les freins. L'énergie mécanique est transformé en énergie thermique.

Posté par
grievous
re : Système énergétiquement isolés 17-06-13 à 15:08

Salut lamat non j'ai fais la chimie et la bio maintenant je suis en prepa et je revois donc tout.
Ok pour la voiture, je dois me dire que l'énergie ne se volatilise jamais et se transmet toujours ok.

Posté par
Iamat
re : Système énergétiquement isolés 17-06-13 à 15:39

Prépa quoi?

Posté par
grievous
re : Système énergétiquement isolés 17-06-13 à 21:11

Ergo kine

Posté par
grievous
re : Système énergétiquement isolés 18-06-13 à 07:26

Ensuite deuxième question :
2) Calculer la valeur de la vitesse v' de la balle et l'énergie mécanique du système S = (balle, Terre, sol) juste après le choc avec le sol.
J'ai trouvé la réponse sans problème grâce à la formule de l'énergie potentielle.

4) calculer la quantité de chaleur Q transférée à l'air par la balle et le sol si on attend leur retour à la température initiale.
Besoin d'une petite explication : que signifie exactement : « si on attend leur retour à la température initiale » ?
On attends que la balle ai finit sa série de rebond et qu'elle soit au repos ?

Posté par
grievous
re : Système énergétiquement isolés 18-06-13 à 08:07

Je viens de comprendre... on n'attends pas que la balle ait fini ces rebonds, on s'intéresse uniquement à la chaleur dégagé par la balle et le sol après le premier rebond. pour cela on fais la différence entre l'énergie potentiel initial à h et l'énergie potentiel finale a h'
Comme l'énergie ne s'évapore jamais comme par magie elle se transfère donc au milieu de l'air.

^^

Posté par
Iamat
re : Système énergétiquement isolés 18-06-13 à 09:02

c'est ça

Posté par
alban
re : Système énergétiquement isolés 19-06-13 à 12:44

Bonjour grievous,

Désolé j'ai eu un contretemps... Je répond oui à vos deux messages qui suivent les miens, en nuançant tout de même : l'énergie externe d'un système
ne veut pas dire grand chose. On parle plutôt de son énergie totale, de son énergie interne, de son énergie cinétique macroscopique, de son énergie potentielle macroscopique et de son énergie mécanique (somme des deux précédentes).

Que voulez-vous faire avec le frigo ?

Posté par
grievous
re : Système énergétiquement isolés 19-06-13 à 13:23

Bonjour alban, pas de problèmes pour votre contre temps
Je me demandais si pour le cas du frigo s'il s'agissait d'un système isole, et que comme tout système isole, l'énergie totale se concerve. Je me demandais que si on augmentais la chaleur microscopique d'un côté cela ferait diminuer la chaleur dans un autre compartiment du frigo.
Mais cela est faux apparemment car le frigo est un système ouvert

Posté par
alban
re : Système énergétiquement isolés 19-06-13 à 19:40

Re,

En effet, un frigo n'est pas un système isolé.

Si vous faites de la thermodynamique plus tard, vous apprendrez qu'un frigo ou un moteur thermique, ont besoin d'échanger de la chaleur avec l'extérieur. Donc, ils ne sont pas isolés. et en plus, pour que ça fonctionne, ils doivent échanger de la chaleur avec deux sources à des températures différentes.

Le moteur prend de la chaleur à une source chaude, en fourni à un source froide, en même temps qu'il fourni du travail = faire tourner un axe, par exemple (grâce à une partie de l'énergie qui vient de la source chaude sous forme de chaleur).

Le frigo, il prend de la chaleur à la source froide, grâce à du travail qu'il reçoit, et il donne de la chaleur à la source chaude. La source froide est l'intérieur du frigo, et la source chaude est la pièce dans laquelle il se trouve. Si vous passez la main derrière un frigo, vous allez trouver que c'est plus chaud que la température ambiante. Au passage, vous pouvez déduire de tout cela que laisser un frigo ouvert pour rafraichir la pièce ne fonctionne pas, puisqu'alors la source chaude = la source froide, donc la température ne bougera pas... en fait, si, elle montera car le moteur qui fourni du travail au frigo va chauffer.

Posté par
grievous
re : Système énergétiquement isolés 19-06-13 à 21:43

C'est super interressant même si je ne ferais pas de thermodynamique l'an prochain,
Merci alban!



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