Transfert thermique

[invite2d9e7c03]

Bonjour,

Une petite question que j'arrive pas à résoudre dans un exam de physique

On dispose de 2 solides S1 et S2 mis en contact dans un milieu isolé
S1 a une température initiale T1 et une capacité thermique massique C1 et une masse m1
S2 a une température initiale T2 et une capacité thermique massique C2 et une masse m2
on demande d'établir un bilan d'énergie(echange et production) entre t1 t2 puis de deduire la température d'équilibre.

à ma connaissance les termes de production sont C1*m1*T1+C2*m2*T2
Mon problème c'est le terme d'échange(aucun coeficient de transfert n'est donné ni géométrie de contact pour pouvoir applique la loi de fourrier)

Merci d'avance
Merci
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[Koranten]

Pas besoin du coefficient de transfert.

Tes solides sont en contact et isolés, tout ce que tu as à faire est d'écrire la conservation de l'énergie (qui ne peut que rester constante dans ton système isolé).

Le solide le plus chaud se refroidir et perdre de l'énergie, au profit du solide froid qui va se réchauffer. Le transfert thermique va s'arrêter lorsque les deux solides auront la même température d'équilibre.

Tu écris : énergie perdue par S1 = énergie gagnée par S2.

C'est de la forme :

m1*C1*(T1-T_équilibre)=-m2*C2*(T2-T_équilibre)

Le signe "-" est dû au fait qu'un solide gagne de l'énergie et que l'autre en perd. Tu peux le dégager en ne considérant que les valeurs absolues des delta de température.

Un coefficient de transfert, ou plutôt une résistance de contact entre les deux solides, ne ferait que changer la durée du transfert thermique jusqu'à l'équilibre, mais ça ne changerait rien à la température d'équilibre elle-même.

[invitedf3ab61e]

Il a raison, la réponse est simple :



L'équation ci-dessus représente ta variation de "chaleur". Elle est nulle pour un système isolé donc :



Et tu remplace chaque terme de chaleur pour A et B par les m*c*(varitaion de température). Tu obtiens ce que tu cherches. Il n'y a dans le modèle que tu présentes que des échanges thermiques. Tu n'a pas besoin de t'embêter avec la loi de Fourier.

Un système isolé ne fait pas d'échanges d'énergie avec l'extérieur donc l'énergie du système reste constante ce qui implique qu'il n'y a pas de production d'énergie mais seulement des échanges.

J'espère avoir été clair ...

[invite2d9e7c03]

Merci Koranten et jahcniv

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitedf3ab61e]

A ton service !!