Bonjour,
Partie I
1) Réponse b) : A la fin de la chute, une partie de l'énergie potentielle a été transformée en en énergie thermique.
Partie II
2) sous forme d'énergie potentielle de pesanteur
3) a) L'unité d'énergie est le Joule et son symbole est J
b) Ep = mxgxh
h = altitude du point A par rapport au point B, donc h = 2 m
m = 25 kg
Donc Ep(A) = 25 x 10 x 2 = 500 J
c) Pour élever la température d'une masse de 1 kg d'eau de 1°C, il faut lui transférer une énergie de 4187 J.
Donc il faut faire tomber la masse de A en B : n = 4187/500 ≈ 8,4 fois, donc au moins 9 fois.
4)a)
. la chute de la masse met en jeu une variation d'énergie potentielle de pesanteur.
. la rotation de l'hélice met en jeu une variation d'énergie mécanique
. l'élévation de température met en jeu une variation d'énergie thermique
b)
Ep Em Eth
Masse → Hélice → Eau
Partie III
5) a) A l'état liquide, les molécules d'eau sont entassées les une sur les autres pour occuper un volume minimum, mais à la différence de l'état solide, elles sont mobiles les unes par rapport aux autres.
b) Dans l'expérience de Joule, l'élévation de la température de l'eau mesurée est induite par la rotation de l'hélice, donc par une agitation plus grande des molécules d'eau. Cette agitation plus grande est donc bien la cause de l'élévation de température puisque c'est la seule interaction qui intervient.
Cette expérience confirme donc le lien entre la température d'un corps et l'agitation des particules qui le constituent.
