Variation d'énergie interne et travail

[inviteef858333]

Bonsoir,

J'aurais besoin d'aide pour l'utilisation de la formule ΔU = Q + W
Voilà l'exercice qui m'a posée problème :

Expérience de Joule
Pour déterminer l'équivalence entre le travail mécanique et la chaleur, Joule réalisa le dispositif expérimental suivant : une masse m entraine dans sa chute un fil relié à un arbre de rotation qui met en mouvement une roue à palettes qui tourne dans l'eau contenue dans une enceinte adiabatique.
Le système étudié est constitué de l'eau et des palettes contenues dans l'enceinte adiabatique.
Dans la 1ère question, on doit expliquer que le seul échange d'énergie entre le système et le milieu extérieur correspond au travail du poids lors de la chute et on doit calculer ce travail.

Dans la 2ème question, on doit calculer la variation d'énergie interne du système : on a ΔU = Q, mais pourquoi n'utilise t-on pas le travail dans le calcul ? Puisqu'il y a bien un échange de travail entre le système et le milieu extérieur... C'est parce qu'il n'y a pas également un échange de chaleur ? Donc on utilise la formule ΔU = Q + W seulement s'il y a un échange de chaleur ET de travail ? S'il y a seulement un échange de chaleur, je comprends bien que W est nul, mais s'il y a seulement un échange de travail comme ici, W est nul aussi ? On ne parle pas du même W ?

Je suis complètement perdue... Si quelqu'un peut m'expliquer, merci beaucoup d'avance !
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[invite6dffde4c]

Bonjour et bienvenue au forum.
Votre formule ΔU = Q + W veut dire que l’augmentation d’énergie du système est égale à la chaleur fournie au système, plus le travail fourni au système.
Dans l’expérience de Joule, on a fourni uniquement du travail au système et ce travail s’est traduit pas une augmentation de température comme, si au lieu d’avoir fourni du travail on avait fournit de la chaleur. C’est cette équivalence entre travail mécanique et chaleur que Joule détermina.
Au revoir.

[inviteef858333]

Bonjour,
Merci beaucoup de votre réponse
Du coup, dans un exercice de thermodynamique, si un système ne reçoit que du travail, ça sera toujours comme s'il avait reçu de la chaleur ?

[invite6dffde4c]

Bonjour,
Merci beaucoup de votre réponse
Du coup, dans un exercice de thermodynamique, si un système ne reçoit que du travail, ça sera toujours comme s'il avait reçu de la chaleur ?

Re.
Non. Uniquement si le travail reçu s’est transformé en chaleur.
Par exemple, si vous remontez un (vieux) réveil mécanique, le travail reçu ne se transforme pas en chaleur mais en énergie élastique.
A+

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteef858333]

Ok, je crois comprendre, merci beaucoup pour vos réponses !