Bonjour , j'ai un exercice tout simple mais j'ai un doute , un flux transfert de 4.00 10^-3 J traverse une vitre et je veux savoir qu'elle est l'énergie thermique transférée en 1.25h , pour avoir le résultat je fais 1.25h*4.0010^-3 J ?
Merci
transferts thermique
Modérateur : moderateur
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Antoine
Re: transferts thermique
Bonjour Antoine,
il y a des problèmes d'unités dans votre expression ; déjà quelle est l'unité d'un flux thermique ?
J'attends votre réponse.
il y a des problèmes d'unités dans votre expression ; déjà quelle est l'unité d'un flux thermique ?
J'attends votre réponse.
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Antoine
Re: transferts thermique
Oui je me suis trompé c'est en W
Re: transferts thermique
Oui tout à fait et donc pour avoir des joules, vous devez exprimer la durée en quelle unité ?
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Antoine
Re: transferts thermique
en seconde ?
Re: transferts thermique
oui, le Watt est le débit de joules, donc équivaut au J/s (J.s-1)
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Antoine
Re: transferts thermique
j'ai compris , j'ai un autre exercice :
Joachim a oublié, en plein soleil, sa canette de soda qui sortait du réfrigérateur à la température de 5 °C. La température ambiante est de 25 °C. Après
environ une heure, la température de la canette se stabilise à 36 °C.
1. Décrire les différents transferts d'énergie subis par la boisson au cours de son réchauffement.
2. Lorsque la température est stabilisée, les transferts ont-ils cessés? Justifier.
3. La canette est en aluminium, sa masse est mAl = 14 g. Les 300 mL de boisson qu'elle contient peuvent être assimilés à de l'eau.
Calculer la variation d'énergie interne de la canette et du liquide entre sa sortie du réfrigérateur et la stabilisation de sa température.
Données : Ceau = 4,18 x 103
J. K-1. kg-1 ; CAl = 897 J . K-1 .kg-1 ; ρeau = 1,00 kg . L-1
.
1. On considère le système {canette + boisson}. Il reçoit de l’énergie sous forme de transfert thermique, puisque sa température
augmente, par rayonnement et par conduction.
2. Si la température ne varie plus, on peut seulement affirmer que la variation d’énergie interne du système est nulle.
La température du système est plus grande que celle de l’extérieur ; il y a donc un transfert thermique du système vers l’extérieur.
Ce transfert thermique est compensé par rayonnement.
3. La masse de boisson contenue dans la canette est : meau = ρeau · Veau
La variation d’énergie interne du système {canette + boisson} s’écrit : ∆U = Q = mAl · cAl · ∆TAl + meau · ceau · ∆Teau
Mais voilà quand je fais le calcule 2.51*10^8 , j'aimerais savoir ∆TAl = 5°c et ∆Teau==36°c ?
Joachim a oublié, en plein soleil, sa canette de soda qui sortait du réfrigérateur à la température de 5 °C. La température ambiante est de 25 °C. Après
environ une heure, la température de la canette se stabilise à 36 °C.
1. Décrire les différents transferts d'énergie subis par la boisson au cours de son réchauffement.
2. Lorsque la température est stabilisée, les transferts ont-ils cessés? Justifier.
3. La canette est en aluminium, sa masse est mAl = 14 g. Les 300 mL de boisson qu'elle contient peuvent être assimilés à de l'eau.
Calculer la variation d'énergie interne de la canette et du liquide entre sa sortie du réfrigérateur et la stabilisation de sa température.
Données : Ceau = 4,18 x 103
J. K-1. kg-1 ; CAl = 897 J . K-1 .kg-1 ; ρeau = 1,00 kg . L-1
.
1. On considère le système {canette + boisson}. Il reçoit de l’énergie sous forme de transfert thermique, puisque sa température
augmente, par rayonnement et par conduction.
2. Si la température ne varie plus, on peut seulement affirmer que la variation d’énergie interne du système est nulle.
La température du système est plus grande que celle de l’extérieur ; il y a donc un transfert thermique du système vers l’extérieur.
Ce transfert thermique est compensé par rayonnement.
3. La masse de boisson contenue dans la canette est : meau = ρeau · Veau
La variation d’énergie interne du système {canette + boisson} s’écrit : ∆U = Q = mAl · cAl · ∆TAl + meau · ceau · ∆Teau
Mais voilà quand je fais le calcule 2.51*10^8 , j'aimerais savoir ∆TAl = 5°c et ∆Teau==36°c ?
Re: transferts thermique
1. oui si ce n'est que le système est plutôt la boisson.
2.Bien
3.Pour la différence de température c'est la même pour l'aluminium et la boisson : différence entre la température finale et la température initiale . Que vaut-elle ?
2.Bien
3.Pour la différence de température c'est la même pour l'aluminium et la boisson : différence entre la température finale et la température initiale . Que vaut-elle ?
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Antoine
Re: transferts thermique
sa fait 31 °c , j'ai une autre question qui au aucun rapport dans un laser à quatre niveau . Le pompage optique permet de réaliser la transition (1) → (3) , le niveau (1’) est intermédiaire des niveaux (1) et (2). Il est peu peuplé , entre (2) → (1’) c'est une transition. Mais entre (1’) → (1) , c'est quoi ?
Re: transferts thermique
DE même , une transition.
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Antoine
Re: transferts thermique
c'est pas une l’inversion de population ? , j'ai une autre question , voici l'énoncé de l'exercice :
"N'en déplaise aux « mordus » de la guerre des étoiles, le laser n'est pas seulement une arme redoutable qui brûle tout sur son passage : il peut aussi
jouer le rôle de simple refroidisseur d'atomes. L'immense énergie développée par un faisceau laser va empêcher les atomes de vibrer à leur rythme
propre... Un second faisceau laser, qui fait face au premier, vient figer définitivement les atomes, pris entre les deux bras de lumière, comme s'ils
étaient bloqués entre deux murs. Ce dispositif de faisceaux lasers croisés est monté dans les trois directions spatiales : le groupe d'atomes cible se
trouve donc à l'intersection de six faisceaux lasers. Les voilà coincés dans toutes les directions : ils ne peuvent plus ni s'échapper ni vibrer! Ils
deviennent lents, c'est-à-dire froids : les scientifiques appellent cette boule d'atomes refroidis une « mélasse optique ».
La description est cependant quelque peu réductionniste au regard de ce qui se passe « réellement » à l'échelle atomique, car, entre le faisceau laser et
l'atome, un incessant échange d'énergie s'instaure. L'atome absorbe un photon du laser, ce qui le freine. Après un laps de temps infime, il émet à son tour
un autre photon, ce qui le fait « reculer », à l'image d'une arme à feu qui vient de tirer son projectile. C'est ce qu'on appelle l'effet de recul.
Pour qu'il puisse être absorbé, le photon doit être « au goût » de l'atome, car tous les photons n'ont pas la même « saveur » : certains sont rouges,
d'autres bleus, jaunes, etc. Leur couleur dépend de leur énergie. Plus le photon est énergétique, plus sa couleur tendra vers l'ultra-violet. Ainsi,
pour un type d'atomes (par exemple le césium ou l'hélium), il faudra utiliser un laser d'une couleur bien déterminée pour que les photons puissent
être absorbés.
Piégée entre six rayons lasers, la mélasse optique voit sa température tomber à un millième de degré au dessus du zéro absolu (qui se situe à -273 °C).
Les atomes n'en continuent pas moins de vibrer quelque peu! En 1988, une équipe de l'ENS, notamment composée de Clatide COHEN-TANNOUDR et
d'Alain ASPECT, triompha du défi en faisant passer la température d'une mélasse optique dans le domaine des millionièmes de degré au-dessus du zéro
absolu.
Et, en juin 1995, l'équipe d'Éric CORNELL et Car1WIEMAN franchit un nouveau pas : elle atteint 20 milliardièmes de degré au-dessus du zéro absolu.
Or, à cette température, les atomes ont tendance à abandonner leurs oripeaux de matière pour devenir des ondes comme la lumière."
1. Expliquer la phrase « plus le photon est énergétique, plus sa couleur tend vers l'ultraviolet ».
2. Soient E1
, E2
etc. les niveaux d'énergie de l'atome « à refroidir ».
a. Quelle relation doit vérifier la longueur d'onde λ d'un photon pour qu'il soit « au goût » de l'atome et donc absorbé ?
b .Quelle propriété du laser est mise en avant dans la phrase : « il faudra utiliser un laser d'une couleur bien déterminée » ?
c. Quelle propriété du laser est nécessaire pour piéger les atomes au milieu des six faisceaux lasers?
3. À une température proche du zéro absolu, l'aspect ondulatoire de l'atome prédomine sur son aspect particulaire. La lumière possède aussi ces 2 aspects.
Comment, expérimentalement, mettre en évidence chacun de ces deux aspects?
4. Quelques niveaux d'énergie de l'atome de sodium sont représentés sur le diagramme ci-contre.
Un jet d'atomes de sodium, dans l'état fondamental se déplaçant à la vitesse de valeur v = 3,0 x 10
3
m •s-1 est stoppé par un faisceau laser à la suite de
plusieurs chocs successifs.
a. Les photons jaunes émis par le laser utilisé ont pour longueur d'onde λ = 589 nm
et percutent les atomes de sodium.
Pourquoi peut-on dire que ces photons sont « au goût » de l'atome?
Quelle est l'énergie d'un atome de sodium juste après l'absorption d'un photon?
b. La valeur de la vitesse de l'atome est alors diminuée de h / λ.m où m représente
la masse de l'atome de sodium.
Vérifier par une analyse dimensionnelle que cette expression a la dimension
d'une vitesse (voir fiche n° 5, p. 588).
c. Calculer le nombre de chocs identiques que doit subir l'atome pour s'arrêter.
d. Pourquoi ne peut-on pas utiliser un laser bleu (laser émettant une lumière de longueur
d'onde 488 nm) pour stopper le jet d'atomes de sodium ?
Données : h = 6 ,63 x 10-34 J.s ; c = 3,00 x 108
m.s-1 ; 1 eV = 1,60 x 10-19 J; masse d'un atome de sodium : m = 3,82 x 10-26 kg.
je suis bloqué à la question 4)c)
"N'en déplaise aux « mordus » de la guerre des étoiles, le laser n'est pas seulement une arme redoutable qui brûle tout sur son passage : il peut aussi
jouer le rôle de simple refroidisseur d'atomes. L'immense énergie développée par un faisceau laser va empêcher les atomes de vibrer à leur rythme
propre... Un second faisceau laser, qui fait face au premier, vient figer définitivement les atomes, pris entre les deux bras de lumière, comme s'ils
étaient bloqués entre deux murs. Ce dispositif de faisceaux lasers croisés est monté dans les trois directions spatiales : le groupe d'atomes cible se
trouve donc à l'intersection de six faisceaux lasers. Les voilà coincés dans toutes les directions : ils ne peuvent plus ni s'échapper ni vibrer! Ils
deviennent lents, c'est-à-dire froids : les scientifiques appellent cette boule d'atomes refroidis une « mélasse optique ».
La description est cependant quelque peu réductionniste au regard de ce qui se passe « réellement » à l'échelle atomique, car, entre le faisceau laser et
l'atome, un incessant échange d'énergie s'instaure. L'atome absorbe un photon du laser, ce qui le freine. Après un laps de temps infime, il émet à son tour
un autre photon, ce qui le fait « reculer », à l'image d'une arme à feu qui vient de tirer son projectile. C'est ce qu'on appelle l'effet de recul.
Pour qu'il puisse être absorbé, le photon doit être « au goût » de l'atome, car tous les photons n'ont pas la même « saveur » : certains sont rouges,
d'autres bleus, jaunes, etc. Leur couleur dépend de leur énergie. Plus le photon est énergétique, plus sa couleur tendra vers l'ultra-violet. Ainsi,
pour un type d'atomes (par exemple le césium ou l'hélium), il faudra utiliser un laser d'une couleur bien déterminée pour que les photons puissent
être absorbés.
Piégée entre six rayons lasers, la mélasse optique voit sa température tomber à un millième de degré au dessus du zéro absolu (qui se situe à -273 °C).
Les atomes n'en continuent pas moins de vibrer quelque peu! En 1988, une équipe de l'ENS, notamment composée de Clatide COHEN-TANNOUDR et
d'Alain ASPECT, triompha du défi en faisant passer la température d'une mélasse optique dans le domaine des millionièmes de degré au-dessus du zéro
absolu.
Et, en juin 1995, l'équipe d'Éric CORNELL et Car1WIEMAN franchit un nouveau pas : elle atteint 20 milliardièmes de degré au-dessus du zéro absolu.
Or, à cette température, les atomes ont tendance à abandonner leurs oripeaux de matière pour devenir des ondes comme la lumière."
1. Expliquer la phrase « plus le photon est énergétique, plus sa couleur tend vers l'ultraviolet ».
2. Soient E1
, E2
etc. les niveaux d'énergie de l'atome « à refroidir ».
a. Quelle relation doit vérifier la longueur d'onde λ d'un photon pour qu'il soit « au goût » de l'atome et donc absorbé ?
b .Quelle propriété du laser est mise en avant dans la phrase : « il faudra utiliser un laser d'une couleur bien déterminée » ?
c. Quelle propriété du laser est nécessaire pour piéger les atomes au milieu des six faisceaux lasers?
3. À une température proche du zéro absolu, l'aspect ondulatoire de l'atome prédomine sur son aspect particulaire. La lumière possède aussi ces 2 aspects.
Comment, expérimentalement, mettre en évidence chacun de ces deux aspects?
4. Quelques niveaux d'énergie de l'atome de sodium sont représentés sur le diagramme ci-contre.
Un jet d'atomes de sodium, dans l'état fondamental se déplaçant à la vitesse de valeur v = 3,0 x 10
3
m •s-1 est stoppé par un faisceau laser à la suite de
plusieurs chocs successifs.
a. Les photons jaunes émis par le laser utilisé ont pour longueur d'onde λ = 589 nm
et percutent les atomes de sodium.
Pourquoi peut-on dire que ces photons sont « au goût » de l'atome?
Quelle est l'énergie d'un atome de sodium juste après l'absorption d'un photon?
b. La valeur de la vitesse de l'atome est alors diminuée de h / λ.m où m représente
la masse de l'atome de sodium.
Vérifier par une analyse dimensionnelle que cette expression a la dimension
d'une vitesse (voir fiche n° 5, p. 588).
c. Calculer le nombre de chocs identiques que doit subir l'atome pour s'arrêter.
d. Pourquoi ne peut-on pas utiliser un laser bleu (laser émettant une lumière de longueur
d'onde 488 nm) pour stopper le jet d'atomes de sodium ?
Données : h = 6 ,63 x 10-34 J.s ; c = 3,00 x 108
m.s-1 ; 1 eV = 1,60 x 10-19 J; masse d'un atome de sodium : m = 3,82 x 10-26 kg.
je suis bloqué à la question 4)c)
Re: transferts thermique
L'inversion de population correspond au pompage optique.
4.c. On vous dit dans le sujet que pour chaque choc, la vitesse diminue de h / λ.m.
Par conséquent,connaissant la vitesse initiale de l'atome, vous pouvez aisément calculer le nombre de chocs nécessaires pour le stopper.
4.c. On vous dit dans le sujet que pour chaque choc, la vitesse diminue de h / λ.m.
Par conséquent,connaissant la vitesse initiale de l'atome, vous pouvez aisément calculer le nombre de chocs nécessaires pour le stopper.
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Antoine
Re: transferts thermique
je vois pas désolé
Re: transferts thermique
Et bien calculez déjà la valeur de h / λ.m.