Variation d'Energie interne d'une batterie.
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Variation d'Energie interne d'une batterie.



  1. #1
    invite5ec9cde8

    Variation d'Energie interne d'une batterie.


    ------

    Bonjour,

    Le premier principe de la thermodynamique nous dit que la variation d'énergie d'un système fermé ne peut se faire que par échange de chaleur ou de travail.

    Une batterie que l'on va chargé avec un courant électrique voit son Energie interne augmenté j'imagine, pourtant aucun apport de chaleur ou de travail.

    Comment expliquer cette contradiction apparente avec le premier principe de la thermodynamique ?

    Merci !

    -----

  2. #2
    stefjm

    Re : Variation d'Energie interne d'une batterie.

    L'équivalent du travail F.d (puissance F.v) en électricité est U.q (puissance U.I).
    Il doit y avoir moyen de faire de la thermo avec d'autres grandeurs que mécaniques.
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  3. #3
    invitef29758b5

    Re : Variation d'Energie interne d'une batterie.

    Salut

    Une batterie en charge n' est pas un système fermé

  4. #4
    stefjm

    Re : Variation d'Energie interne d'une batterie.

    On peut toujours inclure le système de charge dans le système étudié.
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    gts2

    Re : Variation d'Energie interne d'une batterie.

    Peut-on dire pseudo-fermé (comme on dit pseudo-isolé pour un mobile sur une table à coussin d'air) : ce qui rentre d'un côté est égal à ce qui sort de l'autre ?

  7. #6
    f6bes

    Re : Variation d'Energie interne d'une batterie.

    Citation Envoyé par commonpeople Voir le message
    Bonjour,

    Le premier principe de la thermodynamique nous dit que la variation d'énergie d'un système fermé ne peut se faire que par échange de chaleur ou de travail.

    Une batterie que l'on va chargé avec un courant électrique voit son Energie interne augmenté j'imagine, pourtant aucun apport de chaleur ou de travail.

    Comment expliquer cette contradiction apparente avec le premier principe de la thermodynamique ?

    Merci !
    Bjr à toi, Pas sur qu'une batterie en charge ne ...s'échauffe pas....(un peu)!
    D'autre part la réaction chimique opérée par le courant , n'est elle pas un...travail ? (meme si'il n'est pas...."mécanique")
    Bonne journée

  8. #7
    yvon l

    Re : Variation d'Energie interne d'une batterie.

    Citation Envoyé par commonpeople Voir le message
    Bonjour,

    Le premier principe de la thermodynamique nous dit que la variation d'énergie d'un système fermé ne peut se faire que par échange de chaleur ou de travail.

    (..)!
    Bonjour,
    Pas exactement la variation d'énergie dans la batterie a lieu grâce à un transfert d'énergie. Le travail (transfert mécanique) et la chaleur (transfert thermique) sont deux cas particuliers. D'autres transferts sont possibles: électrique, chimique, rayonnant (lumière, onde radio ...) . Un transfert n'est pas de l'énergie proprement dite, mais une manifestation de l'énergie (une propriété). Ce qu'on désigne par énergie quand on parle de transfert c'est simplement la quantité transférée. Par exemple la terre reçoit de l'énergie du soleil par un transfert appelé rayonnement. l'énergie de la terre augmenterait toujours si la terre à son tour n'évacuerait pas son énergie dans l'univers via un autre rayonnement.

  9. #8
    yvon l

    Re : Variation d'Energie interne d'une batterie.

    Un transfert peur être un simple déplacement (chaleur,rayonnement) mais aussi une transformation (batterie: chimique <-->électrique, frottement : mécanique --> thermique ...)

  10. #9
    chris28000

    Re : Variation d'Energie interne d'une batterie.

    Citation Envoyé par commonpeople Voir le message
    Bonjour,

    Le premier principe de la thermodynamique nous dit que la variation d'énergie d'un système fermé ne peut se faire que par échange de chaleur ou de travail.

    Une batterie que l'on va chargé avec un courant électrique voit son Energie interne augmenté j'imagine, pourtant aucun apport de chaleur ou de travail.

    Comment expliquer cette contradiction apparente avec le premier principe de la thermodynamique ?

    Merci !
    l'apport d'énergie est toujours un travail de forces , même dans le cas de la chaleur

  11. #10
    yvon l

    Re : Variation d'Energie interne d'une batterie.

    Citation Envoyé par chris28000 Voir le message
    l'apport d'énergie est toujours un travail de forces , même dans le cas de la chaleur
    Bonjour,
    Je comprends le travail des forces dans des transferts, mécanique, thermique, chimique et électrique. Les forces sont associées soit à des masses, soit à des champs gravitationnels soit encore à des champs issues de charges électriques. Mais qu'en est-il pour un transfert rayonnant ?

  12. #11
    chris28000

    Re : Variation d'Energie interne d'une batterie.

    un transfert rayonnant , est du à la propagation d'ondes electromagnétiques , et donc de champs E etB
    on a donc une force F=q.E qui s'applique à des charges et qui travaille, sachant que toute molécule se comporte comme un dipôle electrique, elle reçoit du travail lorsqu'elle est dans un champ rayonnant

  13. #12
    yvon l

    Re : Variation d'Energie interne d'une batterie.

    Ok, merci.
    Si je prends un rayon de lumière, les forces apparaissent à l'émission du rayonnement et à l’absorption du rayonnement.Dans un rayon limité à un volume (section S + longueur L ), le rayonnement contient une énergie proportionnelle à se volume Par contre la puissance qui caractéristique sont transfert est lié aux forces de transfert électromagnétiques à l'émission et la réception ?
    Un peut comme en électricité où il faut distinguer l'énergie dans un circuit (1/2LI² et 1/2CU²) et les transferts que le circuit subit (P=UI). L et C sont au minimum des réactances parasites et L un élément nécessaire pour assurer des transferts de type mécanique (moteur) ou électrique (transformateur).

  14. #13
    antek

    Re : Variation d'Energie interne d'une batterie.

    Citation Envoyé par commonpeople Voir le message
    Le premier principe de la thermodynamique nous dit que la variation d'énergie d'un système fermé ne peut se faire que par échange de chaleur ou de travail.
    La batterie n'est pas concernée par un échange de chaleur.
    Par contre déplacer les électrons constitue un travail.
    L'électronique c'est comme le violon. Soit on joue juste, soit on joue tzigane . . .

  15. #14
    stefjm

    Re : Variation d'Energie interne d'une batterie.

    Citation Envoyé par antek Voir le message
    La batterie n'est pas concernée par un échange de chaleur.
    Pourquoi pas?
    Une batterie en utilisation chauffe, que ce soit en charge ou en décharge.
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  16. #15
    yvon l

    Re : Variation d'Energie interne d'une batterie.

    Citation Envoyé par antek Voir le message
    Par contre déplacer les électrons constitue un travail.
    Pas exact en théorie.
    Pour qu'un déplacement d'électrons( un courant I) travail, il faut que ce courant subisse un transfert. Par exemple en traversant une résistance.Dans ce cas la puissance de ce transfert est RI² ;
    Le transfert est alors: Energie électrique --> travail --> énergie thermique .
    Dans ce cas particulier le travail abouti à de la chaleur comme lors d'un frottement. C'est en quelque sorte un frottement accompagnant le mouvement des électrons
    Comme pour les frottements, ce transfert est souvent qualifié de transfert parasite et est à limiter. (sauf si on veut se chauffer ...)
    Ne jamais confondre énergie et transfert d'énergie
    Dernière modification par yvon l ; 28/10/2020 à 10h06.

  17. #16
    yvon l

    Re : Variation d'Energie interne d'une batterie.

    (Suite) Pour parler d'énergie d'un courant, il faut considérer l'inductance du circuit qui est parcouru par ce courant (1/LI²)

  18. #17
    stefjm

    Re : Variation d'Energie interne d'une batterie.

    Une charge travaille si elle monte ou descend un potentiel électrique. W=q.U
    https://ics.utc.fr/Electricite/Elect.../cours_26.html

    Un courant dans un conducteur travaille s'il est déplacé dans un champ magnétique W=I.fluxMagnétiqueCoupé.
    http://uel.unisciel.fr/physique/magn...ch4_01_02.html
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  19. #18
    antek

    Re : Variation d'Energie interne d'une batterie.

    Citation Envoyé par stefjm Voir le message
    Pourquoi pas ?
    Une batterie en utilisation chauffe, que ce soit en charge ou en décharge.
    Oui, je répondais à ça :
    Une batterie que l'on va chargé avec un courant électrique voit son Energie interne augmenté j'imagine, pourtant aucun apport de chaleur ou de travail.
    la batterie n'est pas chargée par un transfert de chaleur depuis le chargeur.
    Ne resterait que le travail, sous-entendu (?) mécanique par le demandeur.
    L'électronique c'est comme le violon. Soit on joue juste, soit on joue tzigane . . .

  20. #19
    antek

    Re : Variation d'Energie interne d'une batterie.

    Merci pour pour les précisions.

    Peut-on alors considérer que le travail fournit par le chargeur est utilisé par les réactions chimiques internes à la batterie ?
    L'électronique c'est comme le violon. Soit on joue juste, soit on joue tzigane . . .

  21. #20
    yvon l

    Re : Variation d'Energie interne d'une batterie.

    Citation Envoyé par stefjm Voir le message
    Une charge travaille si elle monte ou descend un potentiel électrique. W=q.U
    https://ics.utc.fr/Electricite/Elect.../cours_26.html
    [/url]
    Ce qui est bien le cas avec la chutre de tension aux bornes de la résistance (U=RI)
    Citation Envoyé par stefjm Voir le message
    Un courant dans un conducteur travaille s'il est déplacé dans un champ magnétique W=I.fluxMagnétiqueCoupé.
    http://uel.unisciel.fr/physique/magn...ch4_01_02.html
    Ce transfert est possible par l'intermédiaire d'un phénomène inductif du courant. Dans un moteur électrique, le transfert mécanique est possible grâce aux bobines qui sont le siège d'énergie magnétique.
    C'est un peut l'image d'un transfert énergétique entre 2 réservoirs d'eau. Le transfert à lieu dans une conduite d'eau. La puissance du transfert est le produit du débit fois la pression. Par contre dans la canalisation il y a une énergie cinétique égale à 1/2MV² avec M masse d'eau dans la conduite V vitesse de l'eau. C'est d'ailleurs cette énergie qui travaille dans le cas d'un coup de bélier.

  22. #21
    penthode

    Re : Variation d'Energie interne d'une batterie.

    Citation Envoyé par antek Voir le message
    Merci pour pour les précisions.

    Peut-on alors considérer que le travail fournit par le chargeur est utilisé par les réactions chimiques internes à la batterie ?
    toutafé ,
    on peux même dire qu'une batterie est plus lourde chargée que vide
    [b]le bon sens est un fardeau, car il faut s'entendre avec ceux qui ne l'ont pas [/b]

  23. #22
    stefjm

    Re : Variation d'Energie interne d'une batterie.

    Citation Envoyé par antek Voir le message
    Peut-on alors considérer que le travail fournit par le chargeur est utilisé par les réactions chimiques internes à la batterie ?
    L'énergie transférée à la batterie est stockée sous forme d'énergie potentielle chimique. Il y a certainement un nom dédié à ce type d'énergie.
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  24. #23
    coussin

    Re : Variation d'Energie interne d'une batterie.

    In fine, c'est de l'énergie électrostatique. Une batterie n'étant rien de plus que 2 électrodes avec un déséquilibre de charges électriques entre les 2.

  25. #24
    chris28000

    Re : Variation d'Energie interne d'une batterie.

    bonsoir,
    ce n'est pas que de l'électrostatique. Dès que la batterie est en état de fonctionnement, un champ électromoteur (du à une réaction chimique ) commence à faire circuler des charges. La circulation est stoppée, car l'accumulation des charges aux bornes quand elle n'est pas branchée crée un champ électrostatique opposé qui stoppe la circulation.
    Dernière modification par chris28000 ; 28/10/2020 à 19h22.

  26. #25
    chris28000

    Re : Variation d'Energie interne d'une batterie.

    Citation Envoyé par chris28000 Voir le message
    bonsoir,
    ce n'est pas que de l'électrostatique. Dès que la batterie est en état de fonctionnement, un champ électromoteur (du à une réaction chimique ) commence à faire circuler des charges. La circulation est stoppée, car l'accumulation des charges aux bornes quand elle n'est pas branchée crée un champ électrostatique opposé qui stoppe la circulation.
    mais si la batterie est connectée à un dipôle, il n'y a plus d'accumulation de charges

  27. #26
    stefjm

    Re : Variation d'Energie interne d'une batterie.

    Citation Envoyé par coussin Voir le message
    In fine, c'est de l'énergie électrostatique. Une batterie n'étant rien de plus que 2 électrodes avec un déséquilibre de charges électriques entre les 2.
    Je ne suis pas d'accord.
    Un condensateur ou super condensateur chargé contient de l'énergie électorstatique 1/2 C.U^2.
    Dans le cas de la batterie, la chimie intervient et le stockage n'est pas électrostatique. C'est juste la conversion vers l'électrique qui l'est.
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  28. #27
    yvon l

    Re : Variation d'Energie interne d'une batterie.

    Citation Envoyé par stefjm Voir le message
    L'énergie transférée à la batterie est stockée sous forme d'énergie potentielle chimique. Il y a certainement un nom dédié à ce type d'énergie.
    D'accord avec toi, c'est une forme d'énergie potentielle se présentant sous forme chimique .Un transfert de type structuré bidirectionnel est disponible aux bornes de la batterie
    Pour avoir transfert, il faut un autre élément électrique placé à ses bornes. La direction du transfert (du courant) dépend de l'autre élément (équilibrage de potentiel)
    Un peu comme 2 réservoirs d'eau relié par une conduite . Le débit et la direction du flux d'eau dépendent de la différence de pression qu'exercent les 2 réservoirs aux extrémités du conduit ( et des pertes de charge). Pour que le débit s'annule (courant) il faut que les 2 réservoirs présentent une même pression (tension) de chaque côté de la conduite.
    Dernière modification par yvon l ; 28/10/2020 à 22h16.

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