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Thermodynamique et énergie · GCSE Physique Thème 3 (Propriétés thermiques)

Simulateur de capacité thermique massique et de brise marine

Simuler la capacité thermique spécifique : Q = calcul de la chaleur cmΔt, l'immense capacité thermique de l'eau (4200 J/kg°C) qui régule les climats côtiers, l'inversion diurne de la brise marine et du radiateur.

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Calcul local · Privé
Laboratoire scientifique interactif Physique pure côté client et calcul mathématique. Les entrées sont traitées localement sans stockage de données personnelles.
Étape de simulation 3D● 60 FPS
Préréglages et pièges communs :

Contrôles des paramètres

J
kg

Dérivations et métriques en direct

La substance A augmente la température
--
Substance B Augmentation de la température
--
Taux de hausse de température
--
Sens thermique Breeze
--
Calcul de la formule en temps réel
Formule de calcul: --
Substitution: --
Régime : --
Version pour enfants primaires :Le cycle de l'eau et les états de l'eau jeu pour les enfants

Exemples travaillés et question d'examen Plongée profonde

Problème travaillé

Problème : 2kg d'eau chauffe de 20°C à 70°C. Trouvez la chaleur absorbée. Si 2 kg de liquide inconnu absorbe la même chaleur à 100 °C, trouvez sa chaleur spécifique.
Dérivation étape par étape :
  1. Q = 4200 * 2 * 50 = 420 kJ. Pour le liquide: c = Q / (m*Δt) = 420 000 / (2*100) = 2100 J/(kg°C) (kérosène).

Problème travaillé

Problème : En comparant des capacités de chaleur spécifiques, pourquoi utiliser des chauffages identiques?
Dérivation étape par étape :
  1. Méthode de conversion ! Les chauffages identiques produisent de la chaleur à un rythme égal, de sorte que le temps de chauffage mesure directement l'énergie thermique absorbée.

Feuille de travail et problèmes de pratique

Q1. Variante 1 : Pourquoi les radiateurs de chauffage résidentiel et les systèmes de refroidissement automobile choisissent-ils universellement l'eau comme milieu ?
Q2. Variante 2 : En comparant l'eau et l'huile de cuisson, un élève a chauffé des « volumes égaux ». Est-ce que c'est valide ?
Q3. Variante 3 : Un bloc de fer de 800°C tombe dans l'eau froide. Est-ce que la chaleur gagnée est strictement égale à la chaleur perdue?

Foire aux questions et idées fausses

Quelle physique explique l'extrême oscillation de la température diurne du désert au Xinjiang ?
Le sable a une très faible capacité thermique (~1/5 de l'eau). Le soleil intense pendant la journée augmente les températures; le rayonnement nocturne rapide diminue la température vers la congélation.
Pourquoi les agriculteurs inondent-ils les plantules de riz avant les nuits froides et les égouttent-ils le matin?
La grande capacité thermique de l'eau tamponne le gel de nuit : un refroidissement lent maintient le sol au chaud la nuit. Le drainage de l'eau pendant la journée permet une faible chaleur du sol rapidement.
L'absorption de la chaleur augmente-t-elle toujours la température? La perte de chaleur diminue-t-elle toujours ?
Pas pendant les changements de phase! La fonte de la glace et l'eau bouillante absorbent la chaleur à température constante (chaleur latente); la congélation libère la chaleur à température constante.
Comment éviter de confondre la chaleur, la température et l'énergie interne dans les examens de physique?
La chaleur est un processus de transfert (absorbé/libéré, jamais "contenu"). La température est un état. L'énergie interne est l'énergie microscopique possédée par toute matière.