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Calculer l'énergie totale d'un système Exercice

Ce contenu a été rédigé par l'équipe éditoriale de Kartable.

Dernière modification : 13/11/2018 - Conforme au programme 2018-2019

Un système possède une énergie microscopique de 1{,}50 \times 10^{-2} J et une énergie cinétique de 2{,}00 \times 10^{-1} J. On négligera les effets de la pesanteur comparés aux énergies précédemment citées.

Que vaut alors l'énergie totale du système ?

L'énergie totale E d'un système est la somme de son énergie mécanique et de son énergie microscopique :

E= E_m + U

Avec :

  • E_m , l'énergie mécanique en Joules (J)
  • U , l'énergie microscopique (ou interne) en Joules (J)
  • E , l'énergie totale en Joules (J)
Etape 1

Calcul de l'énergie mécanique

L'expression générale permettant de déterminer l'énergie mécanique d'un corps s'exprime :

E_m= E_c + E_p

Avec :

  • E_m , l'énergie mécanique en Joules (J)
  • E_c , l'énergie cinétique macroscopique du système en Joules (J)
  • E_p , l'énergie potentielle macroscopique (de l'ensemble du système donc) en Joules (J)

Comme il n'y a pas d'énergie potentielle macroscopique ici (on néglige l'effet de la pesanteur), l'énergie mécanique du système se résume à son énergie cinétique.

Etape 2

Calcul de l'énergie microscopique

L'énergie microscopique, notée U, est l'énergie comprenant :

  • L'énergie microscopique des molécules, ou agitation thermique, qui est d'autant plus grande que la température est élevée.
  • L'énergie potentielle d'interaction microscopique, elle-même somme de l'énergie chimique et de l'énergie nucléaire.

Son calcul n'a pas à être détaillé ici car on nous donne directement U.

Etape 3

Calcul de l'énergie totale

Ayant déterminé à quoi correspondait chaque grandeur de l'énoncé, on peut désormais passer à l'application numérique :

E= E_m + U

E= 2{,}00\times 10^{-1} + 1{,}50\times 10^{-2}

E= 2{,}15\times 10^{-1} J

L'énergie totale du système est de 2{,}15\times 10^{-1} Joules.

Un système possède une énergie microscopique de 7{,}50 \times 10^{-2} J et une énergie cinétique de 2{,}35 \times 10^{-1} J. On négligera les effets de la pesanteur comparés aux énergies précédemment citées.

Que vaut alors l'énergie totale du système ?

L'énergie totale E d'un système est la somme de son énergie mécanique et de son énergie microscopique :

E= E_m + U

Avec :

  • E_m , l'énergie mécanique en Joules (J)
  • U , l'énergie microscopique (ou interne) en Joules (J)
  • E , l'énergie totale en Joules (J)
Etape 1

Calcul de l'énergie mécanique

L'expression générale permettant de déterminer l'énergie mécanique d'un corps s'exprime :

E_m= E_c + E_p

Avec :

  • E_m , l'énergie mécanique en Joules (J)
  • E_c , l'énergie cinétique macroscopique du système en Joules (J)
  • E_p , l'énergie potentielle macroscopique (de l'ensemble du système donc) en Joules (J)

Comme il n'y a pas d'énergie potentielle macroscopique ici (on néglige l'effet de la pesanteur), l'énergie mécanique du système se résume à son énergie cinétique.

Etape 2

Calcul de l'énergie microscopique

L'énergie microscopique, notée U, est l'énergie comprenant :

  • L'énergie microscopique des molécules, ou agitation thermique, qui est d'autant plus grande que la température est élevée.
  • L'énergie potentielle d'interaction microscopique, elle-même somme de l'énergie chimique et de l'énergie nucléaire.

Son calcul n'a pas à être détaillé ici car on nous donne directement U.

Etape 3

Calcul de l'énergie totale

Ayant déterminé à quoi correspondait chaque grandeur de l'énoncé, on peut désormais passer à l'application numérique :

E= E_m + U

E= 2{,}35\times 10^{-1} + 7{,}50\times 10^{-2}

E= 3{,}10\times 10^{-1} J

L'énergie totale du système est de 3{,}10 \times 10^{-1} Joules.

Un système possède une énergie microscopique de 8{,}60 \times 10^{-2} J et une énergie cinétique de 1{,}10 \times 10^{-1} J. On négligera les effets de la pesanteur comparés aux énergies précédemment citées.

Que vaut alors l'énergie totale du système ?

L'énergie totale E d'un système est la somme de son énergie mécanique et de son énergie microscopique :

E= E_m + U

Avec :

  • E_m , l'énergie mécanique en Joules (J)
  • U , l'énergie microscopique (ou interne) en Joules (J)
  • E , l'énergie totale en Joules (J)
Etape 1

Calcul de l'énergie mécanique

L'expression générale permettant de déterminer l'énergie mécanique d'un corps s'exprime :

E_m= E_c + E_p

Avec :

  • E_m , l'énergie mécanique en Joules (J)
  • E_c , l'énergie cinétique macroscopique du système en Joules (J)
  • E_p , l'énergie potentielle macroscopique (de l'ensemble du système donc) en Joules (J)

Comme il n'y a pas d'énergie potentielle macroscopique ici (on néglige l'effet de la pesanteur), l'énergie mécanique du système se résume à son énergie cinétique.

Etape 2

Calcul de l'énergie microscopique

L'énergie microscopique, notée U, est l'énergie comprenant :

  • L'énergie microscopique des molécules, ou agitation thermique, qui est d'autant plus grande que la température est élevée.
  • L'énergie potentielle d'interaction microscopique, elle-même somme de l'énergie chimique et de l'énergie nucléaire.

Son calcul n'a pas à être détaillé ici car on nous donne directement U.

Etape 3

Calcul de l'énergie totale

Ayant déterminé à quoi correspondait chaque grandeur de l'énoncé, on peut désormais passer à l'application numérique :

E= E_m + U

E= 1{,}10\times 10^{-1} + 8{,}60\times 10^{-2}

E= 1{,}96\times 10^{-1} J

L'énergie totale du système est de 1{,}96 \times 10^{-1} Joules.

Un système possède une énergie microscopique de 7{,}70 \times 10^{-3} J et une énergie cinétique de 1{,}1 \times 10^{-1} J. On négligera les effets de la pesanteur comparés aux énergies précédemment citées.

Que vaut alors l'énergie totale du système ?

L'énergie totale E d'un système est la somme de son énergie mécanique et de son énergie microscopique :

E= E_m + U

Avec :

  • E_m , l'énergie mécanique en Joules (J)
  • U , l'énergie microscopique (ou interne) en Joules (J)
  • E , l'énergie totale en Joules (J)
Etape 1

Calcul de l'énergie mécanique

L'expression générale permettant de déterminer l'énergie mécanique d'un corps s'exprime :

E_m= E_c + E_p

Avec :

  • E_m , l'énergie mécanique en Joules (J)
  • E_c , l'énergie cinétique macroscopique du système en Joules (J)
  • E_p , l'énergie potentielle macroscopique (de l'ensemble du système donc) en Joules (J)

Comme il n'y a pas d'énergie potentielle macroscopique ici (on néglige l'effet de la pesanteur), l'énergie mécanique du système se résume à son énergie cinétique.

Etape 2

Calcul de l'énergie microscopique

L'énergie microscopique, notée U, est l'énergie comprenant :

  • L'énergie microscopique des molécules, ou agitation thermique, qui est d'autant plus grande que la température est élevée.
  • L'énergie potentielle d'interaction microscopique, elle-même somme de l'énergie chimique et de l'énergie nucléaire.

Son calcul n'a pas à être détaillé ici car on nous donne directement U.

Etape 3

Calcul de l'énergie totale

Ayant déterminé à quoi correspondait chaque grandeur de l'énoncé, on peut désormais passer à l'application numérique :

E= E_m + U

E= 1{,}1\times 10^{-1} + 7{,}70\times 10^{-3}

E= 1{,}2\times 10^{-1} J

L'énergie totale du système est de 1{,}2 \times 10^{-1} Joules.

Un système possède une énergie microscopique de 5{,}95 \times 10^{-3} J et une énergie cinétique de 11{,}2 \times 10^{-2} J. On négligera les effets de la pesanteur comparés aux énergies précédemment citées.

Que vaut alors l'énergie totale du système ?

L'énergie totale E d'un système est la somme de son énergie mécanique et de son énergie microscopique :

E= E_m + U

Avec :

  • E_m , l'énergie mécanique en Joules (J)
  • U , l'énergie microscopique (ou interne) en Joules (J)
  • E , l'énergie totale en Joules (J)
Etape 1

Calcul de l'énergie mécanique

L'expression générale permettant de déterminer l'énergie mécanique d'un corps s'exprime :

E_m= E_c + E_p

Avec :

  • E_m , l'énergie mécanique en Joules (J)
  • E_c , l'énergie cinétique macroscopique du système en Joules (J)
  • E_p , l'énergie potentielle macroscopique (de l'ensemble du système donc) en Joules (J)

Comme il n'y a pas d'énergie potentielle macroscopique ici (on néglige l'effet de la pesanteur), l'énergie mécanique du système se résume à son énergie cinétique.

Etape 2

Calcul de l'énergie microscopique

L'énergie microscopique, notée U, est l'énergie comprenant :

  • L'énergie microscopique des molécules, ou agitation thermique, qui est d'autant plus grande que la température est élevée.
  • L'énergie potentielle d'interaction microscopique, elle-même somme de l'énergie chimique et de l'énergie nucléaire.

Son calcul n'a pas à être détaillé ici car on nous donne directement U.

Etape 3

Calcul de l'énergie totale

Ayant déterminé à quoi correspondait chaque grandeur de l'énoncé, on peut désormais passer à l'application numérique :

E= E_m + U

E= 1{,}12\times 10^{-1} + 5{,}95\times 10^{-3}

E= 1{,}18\times 10^{-1} J

L'énergie totale du système est de 1{,}18 \times 10^{-1} Joules.

Un système possède une énergie microscopique de 4,30 mJ et une énergie cinétique de 150 mJ. On négligera les effets de la pesanteur comparés aux énergies précédemment citées.

Que vaut alors l'énergie totale du système ?

L'énergie totale E d'un système est la somme de son énergie mécanique et de son énergie microscopique :

E= E_m + U

Avec :

  • E_m , l'énergie mécanique en Joules (J)
  • U , l'énergie microscopique (ou interne) en Joules (J)
  • E , l'énergie totale en Joules (J)
Etape 1

Calcul de l'énergie mécanique

L'expression générale permettant de déterminer l'énergie mécanique d'un corps s'exprime :

E_m= E_c + E_p

Avec :

  • E_m , l'énergie mécanique en Joules (J)
  • E_c , l'énergie cinétique macroscopique du système en Joules (J)
  • E_p , l'énergie potentielle macroscopique (de l'ensemble du système donc) en Joules (J)

Comme il n'y a pas d'énergie potentielle macroscopique ici (on néglige l'effet de la pesanteur), l'énergie mécanique du système se résume à son énergie cinétique.

Etape 2

Calcul de l'énergie microscopique

L'énergie microscopique, notée U, est l'énergie comprenant :

  • L'énergie microscopique des molécules, ou agitation thermique, qui est d'autant plus grande que la température est élevée.
  • L'énergie potentielle d'interaction microscopique, elle-même somme de l'énergie chimique et de l'énergie nucléaire.

Son calcul n'a pas à être détaillé ici car on nous donne directement U.

Etape 3

Calcul de l'énergie totale

Ayant déterminé à quoi correspondait chaque grandeur de l'énoncé, on peut désormais passer à l'application numérique (après avoir effectué les conversions dans l'unité de base, le Joule) :

E= E_m + U

E= 150\times 10^{-3} + 4{,}30\times 10^{-3}

E= 1{,}54\times 10^{-1} J ou :

E= 154 mJ

L'énergie totale du système est de 1{,}54 \times 10^{-1} Joules.

Un système possède une énergie microscopique de 7,450 mJ et une énergie cinétique de 130 mJ. On négligera les effets de la pesanteur comparés aux énergies précédemment citées.

Que vaut alors l'énergie totale du système ?

L'énergie totale E d'un système est la somme de son énergie mécanique et de son énergie microscopique :

E= E_m + U

Avec :

  • E_m , l'énergie mécanique en Joules (J)
  • U , l'énergie microscopique (ou interne) en Joules (J)
  • E , l'énergie totale en Joules (J)
Etape 1

Calcul de l'énergie mécanique

L'expression générale permettant de déterminer l'énergie mécanique d'un corps s'exprime :

E_m= E_c + E_p

Avec :

  • E_m , l'énergie mécanique en Joules (J)
  • E_c , l'énergie cinétique macroscopique du système en Joules (J)
  • E_p , l'énergie potentielle macroscopique (de l'ensemble du système donc) en Joules (J)

Comme il n'y a pas d'énergie potentielle macroscopique ici (on néglige l'effet de la pesanteur), l'énergie mécanique du système se résume à son énergie cinétique.

Etape 2

Calcul de l'énergie microscopique

L'énergie microscopique, notée U, est l'énergie comprenant :

  • L'énergie microscopique des molécules, ou agitation thermique, qui est d'autant plus grande que la température est élevée.
  • L'énergie potentielle d'interaction microscopique, elle-même somme de l'énergie chimique et de l'énergie nucléaire.

Son calcul n'a pas à être détaillé ici car on nous donne directement U.

Etape 3

Calcul de l'énergie totale

Ayant déterminé à quoi correspondait chaque grandeur de l'énoncé, on peut désormais passer à l'application numérique (après avoir effectué les conversions dans l'unité de base, le Joule) :

E= E_m + U

E= 130\times 10^{-3} + 7{,}450\times 10^{-3}

E= 1{,}37\times 10^{-1} J ou :

E= 137 mJ

L'énergie totale du système est de 1{,}37 \times 10^{-1} Joules.

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