QCM : Mesures physiques et thermodynamique — 7 questions

Question 1

1. Un bloc solide de masse $m$ , de capacité thermique massique $c$ , passe de la température $T_1$ à la température $T_2$ sans changement d’état. Quelle expression donne la chaleur transférée au bloc ?

Q=mc(T_1+T_2)

Q=\frac{m}{c}(T_2-T_1)

Q=mL(T_2-T_1)

Q=mc(T_2-T_1)

Explication

Sans changement d’état, la chaleur transférée dépend de la masse, de la capacité thermique massique et de la variation de température $\Delta T=T_2-T_1$ . L’expression faisant intervenir une chaleur latente décrit plutôt un changement d’état à température constante.

Answer

$$Q=mc(T_2-T_1)$$

Question 2

2. Un gaz est chauffé à volume constant, sans changement d’état. Quelle capacité thermique massique doit être utilisée dans l’expression de la chaleur transférée ?

La capacité thermique massique moyenne du liquide associé

La chaleur latente massique du gaz

L

La capacité thermique massique à volume constant

c_v

La capacité thermique massique à pression constante

c_p

Explication

À volume constant, la relation $Q=mc\Delta T$ utilise la capacité thermique massique $c_v$ . La grandeur $c_p$ correspond à une transformation à pression constante, tandis que $L$ intervient lors d’un changement d’état.

Answer

La capacité thermique massique à volume constant $$c_v$$

Question 3

3. Selon la convention du travail reçu par le système, quelle expression représente le travail général des forces de pression entre les volumes $V_1$ et $V_2$ ?

W=-P_{ext}(V_1+V_2)

W=-\int_{V_1}^{V_2}P_{ext}\,dV

W=\int_{V_1}^{V_2}P_{ext}\,dV

W=\int_{V_2}^{V_1}V\,dP_{ext}

Explication

Avec la convention du travail reçu, le travail des forces de pression s’écrit comme l’opposé de l’intégrale de $P_{ext}\,dV$ . Une détente donne alors un travail reçu négatif, contrairement à une compression qui donne un travail reçu positif.

Answer

$$W=-\int_{V_1}^{V_2}P_{ext}\,dV$$

Question 4

4. Un gaz subit une transformation isochore, c’est-à-dire à volume constant. Quelle est la valeur du travail des forces de pression ?

W=P_{ext}(V_2-V_1)

W=0

W=-nRT\ln\left(\frac{V_2}{V_1}\right)

W=-P_{ext}V

Explication

Dans une transformation isochore, $V_2=V_1$ , donc la variation de volume est nulle et le travail des forces de pression vaut $W=0$ . L’expression logarithmique correspond à une transformation isotherme d’un gaz parfait, pas à une transformation isochore.

Answer

$$Q = mc\Delta T$$

Answer

$$Q = mc\Delta T$$

Answer

Il indique si le système agit comme moteur ou comme résistance.

Question 5

5. Quelle est la formule du transfert de chaleur pour un solide ou un liquide sans changement d’état ?

Q = m c_v \Delta T

Q_{total} = mc_s(T_f - T_1) + mL_f + mc_l(T_2 - T_f)

Q = m L

Q = mc\Delta T

Explication

La formule $Q = mc\Delta T$ s'applique pour un solide ou un liquide sans changement d’état, où $m$ est la masse, $c$ la capacité thermique massique, et $\Delta T$ la variation de température. La formule avec $c_v$ ou $c_p$ concerne un gaz, et $Q = mL$ concerne un changement d’état à température constante.

Question 6

6. Quelle formule est utilisée pour calculer le transfert de chaleur d’un solide ou d’un liquide sans changement d’état ?

Q = m c extsubscript{v}

\Delta T

Q = mc\Delta T

Q = m L

Q_{total} = mc_s(T_f

- T_1) + mL_f + mc_l(T_2 - T_f)

Explication

La formule $Q = mc\Delta T$ est utilisée pour un solide ou un liquide sans changement d’état. La formule avec $c_v$ concerne un gaz à volume constant, tandis que celle avec $L$ concerne un changement d’état à température constante, et la dernière est pour un transfert total lors d’un changement d’état.

Question 7

7. Quelle est la fonction principale du travail thermodynamique d’un cycle dans un système énergétique ?

Il calcule la variation d’énergie interne du système.

Il indique si le système agit comme moteur ou comme résistance.

Il permet de mesurer la quantité de chaleur transférée lors du cycle.

Il détermine la température maximale atteinte durant le cycle.

Explication

La fonction principale du travail d’un cycle est de déterminer si le système agit comme moteur (fournissant du travail) ou comme résistance (recevant du travail). La formule ne concerne pas directement la chaleur transférée ou la variation d’énergie interne, mais l’effet global du cycle.

QCM : Mesures physiques et thermodynamique — 7 questions

Questions et réponses du QCM

1. Un bloc solide de masse $m$ , de capacité thermique massique $c$ , passe de la température $T_1$ à la température $T_2$ sans changement d’état. Quelle expression donne la chaleur transférée au bloc ?

2. Un gaz est chauffé à volume constant, sans changement d’état. Quelle capacité thermique massique doit être utilisée dans l’expression de la chaleur transférée ?

3. Selon la convention du travail reçu par le système, quelle expression représente le travail général des forces de pression entre les volumes $V_1$ et $V_2$ ?

4. Un gaz subit une transformation isochore, c’est-à-dire à volume constant. Quelle est la valeur du travail des forces de pression ?

5. Quelle est la formule du transfert de chaleur pour un solide ou un liquide sans changement d’état ?

6. Quelle formule est utilisée pour calculer le transfert de chaleur d’un solide ou d’un liquide sans changement d’état ?

7. Quelle est la fonction principale du travail thermodynamique d’un cycle dans un système énergétique ?

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QCM : Mesures physiques et thermodynamique — 7 questions

Questions et réponses du QCM

1. Un bloc solide de masse mmm, de capacité thermique massique ccc, passe de la température T1T_1T1​ à la température T2T_2T2​ sans changement d’état. Quelle expression donne la chaleur transférée au bloc ?

2. Un gaz est chauffé à volume constant, sans changement d’état. Quelle capacité thermique massique doit être utilisée dans l’expression de la chaleur transférée ?

3. Selon la convention du travail reçu par le système, quelle expression représente le travail général des forces de pression entre les volumes V1V_1V1​ et V2V_2V2​ ?

4. Un gaz subit une transformation isochore, c’est-à-dire à volume constant. Quelle est la valeur du travail des forces de pression ?

5. Quelle est la formule du transfert de chaleur pour un solide ou un liquide sans changement d’état ?

6. Quelle formule est utilisée pour calculer le transfert de chaleur d’un solide ou d’un liquide sans changement d’état ?

7. Quelle est la fonction principale du travail thermodynamique d’un cycle dans un système énergétique ?

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3. Selon la convention du travail reçu par le système, quelle expression représente le travail général des forces de pression entre les volumes $V_1$ et $V_2$ ?