QCM : Énergie interne et transferts thermiques (8 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Un glaçon fond et devient de l’eau liquide : comment caractériser ce phénomène ?

Un transfert d’énergie entre deux corps à des températures différentes
Une transformation physique où le corps passe d’un état à un autre
Une transformation chimique où le corps devient une nouvelle substance
Une variation de température sans modification de l’état physique

Une transformation physique où le corps passe d’un état à un autre

Explication

Un changement d’état est une transformation physique au cours de laquelle un corps passe d’un état physique à un autre. La transformation chimique implique une nouvelle substance, tandis qu’une variation de température ou un transfert thermique ne définit pas à lui seul un changement d’état.

2. Dans une expérience, un thermomètre indique une température plus élevée pour un échantillon que pour un autre. Quelle interprétation microscopique cette mesure permet-elle ?

Un degré d’agitation thermique microscopique plus élevé des particules
Une énergie interne totale nécessairement plus élevée dans l’échantillon
Une observation directe du mouvement individuel des particules
Une quantité de particules nécessairement plus grande dans l’échantillon

Un degré d’agitation thermique microscopique plus élevé des particules

Explication

La température mesure indirectement le degré d’agitation thermique microscopique des particules. L’énergie interne totale dépend aussi d’autres facteurs, et la température ne révèle ni la quantité de matière ni le mouvement individuel de chaque particule.

3. Pour décrire l’énergie interne d’un corps, quelles contributions microscopiques faut-il additionner ?

La température du corps et son énergie potentielle microscopique d’interaction
L’énergie cinétique macroscopique et l’énergie potentielle macroscopique de position
L’énergie cinétique microscopique et l’énergie potentielle microscopique d’interaction
L’énergie cinétique microscopique et la masse du corps

L’énergie cinétique microscopique et l’énergie potentielle microscopique d’interaction

Explication

L’énergie interne est la somme de l’énergie cinétique microscopique et de l’énergie potentielle microscopique d’interaction des particules. L’énergie macroscopique de position et la masse ne remplacent pas ces contributions, et la température n’est pas une composante de cette somme.

4. Un technicien fournit de l’énergie à un échantillon de 2 kg pour augmenter sa température de 1 °C. Quelle grandeur caractérise l’énergie nécessaire par kilogramme pour cette hausse de température ?

La capacité thermique totale de l’échantillon
La chaleur latente de changement d’état de la substance
La capacité thermique massique de la substance
L’énergie interne totale de l’échantillon

La capacité thermique massique de la substance

Explication

La capacité thermique massique correspond à l’énergie nécessaire pour augmenter de 1 °C la température de 1 kg d’un corps. La capacité thermique totale concerne l’échantillon entier, la chaleur latente concerne un changement d’état et l’énergie interne est une grandeur différente.

5. Comment définit-on la capacité thermique massique d’un corps ?

La température atteinte par 1 kg de ce corps après un apport d’énergie donné.
L’énergie nécessaire pour augmenter de 1 °C la température de 1 kg de ce corps.
L’énergie libérée par 1 kg de ce corps lorsqu’il refroidit de 1 °C.
La variation d’énergie interne de ce corps lors d’un changement d’état.

L’énergie nécessaire pour augmenter de 1 °C la température de 1 kg de ce corps.

Explication

La capacité thermique massique correspond à l’énergie qu’il faut fournir pour élever de 1 °C la température d’un kilogramme du corps. L’énergie libérée lors d’un refroidissement décrit un transfert thermique, et non la définition de cette capacité.

6. Quelle est l’énergie massique de fusion de l’eau ?

335×103 J335\times10^3\,\mathrm{J}
335×103 J kg−1335\times10^3\,\mathrm{J\,kg^{-1}}
855×103 J kg−1855\times10^3\,\mathrm{J\,kg^{-1}}
855×103 J855\times10^3\,\mathrm{J}

$$335\times10^3\,\mathrm{J\,kg^{-1}}$$

Explication

Lors de la fusion, l’eau nécessite une énergie massique de 335×103 J kg−1335\times10^3\,\mathrm{J\,kg^{-1}}. La valeur de 855×103 J kg−1855\times10^3\,\mathrm{J\,kg^{-1}} correspond à sa vaporisation.

7. Quel est le rôle des échelles Celsius et Kelvin dans l’étude des changements d’état ?

Exprimer la température selon deux échelles distinctes
Déterminer la masse nécessaire à un changement d’état
Mesurer directement l’énergie interne des corps
Quantifier l’énergie échangée pendant une transformation physique

Exprimer la température selon deux échelles distinctes

Explication

Les échelles Celsius et Kelvin servent à exprimer la température, grandeur pertinente pour décrire les changements d’état. Elles ne mesurent pas directement l’énergie interne, qui est une grandeur différente.

8. En quoi la variation d’énergie interne diffère-t-elle de l’énergie interne elle-même ?

L’énergie interne se mesure directement, tandis que sa variation est seulement estimée.
L’énergie interne est une somme microscopique, tandis que sa variation désigne une capacité thermique.
L’énergie interne n’est pas mesurable directement, tandis que sa variation peut être mesurée.
L’énergie interne dépend de la masse, tandis que sa variation correspond à une température.

L’énergie interne n’est pas mesurable directement, tandis que sa variation peut être mesurée.

Explication

L’énergie interne d’un corps ne se mesure pas directement, mais sa variation peut être mesurée. La somme des énergies cinétique et potentielle microscopiques définit l’énergie interne, pas sa variation.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 9 flashcards sur Énergie interne et transferts thermiques.

Qu’est-ce qu’un changement d’état ?

Une transformation physique où un corps passe d’un état physique à un autre.

De quoi est composée l’énergie interne d’un corps ?

De l’énergie cinétique microscopique et de l’énergie potentielle microscopique d’interaction de ses particules.

À quoi correspond une température de 10 °C en kelvins ?

283 K.

Voir les flashcards →

Approfondir avec la fiche

Consultez la fiche de révision complète sur Énergie interne et transferts thermiques.

Voir la fiche →

Cours similaires

Biologie et matière vivante

SVT

Mouvement dans un champ de pesanteur

Physique

Mesures et forces en physique

Physique

Quantité de matière et grandeurs associées

Physique

Intervalles et valeur absolue

Mathématiques

Circuits électriques en régime continu

Physique

Crée tes propres QCM

Importe ton cours et l'IA génère des QCM avec corrections en 30 secondes.

Générateur de QCM