Chaleur Sensible et Capacité Thermique - Feuille de travail / test papier

Quiz Physique : Chaleur Sensible et Capacité Thermique Spécifique

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Répondez aux questions suivantes basées sur la capacité thermique spécifique.

1. La chaleur gagnée ou perdue par un corps résultant en un changement de température est appelée _______.
• chaleur cachée
• chaleur latente
• chaleur sensible

Réponse: chaleur sensible

La chaleur gagnée ou perdue par un corps résultant en un changement de température est appelée la Chaleur Sensible.
D'autre part, la chaleur gagnée ou perdue par un corps lors d'un changement d'état est appelée la Chaleur Latente ou la chaleur cachée car elle ne résulte pas en un changement de température.

2. La quantité de chaleur nécessaire pour élever la température d'un corps par 1^oC est appelée sa _______.
• capacité thermique
• capacité thermique spécifique
• chaleur latente

Réponse: capacité thermique

La Capacité Thermique d'un corps est définie comme la quantité de chaleur nécessaire pour élever sa température par 1^oC.
L'unité SI de capacité thermique est J/^oC (Joules par degré Celsius).

3. L'unité SI de capacité thermique est _______.
• Erg/^oC
• Joule/(kg ^oC)
• Joule/^oC

Réponse: Joule/^oC

L'unité SI de capacité thermique est J/^oC (Joules par degré Celsius)
Noter que La capacité thermique d'un corps est définie comme la quantité de chaleur nécessaire pour élever sa température par 1^oC.

4. La quantité de chaleur nécessaire pour élever la température d'une unité de _______ d'un matière par 1^oC est appelée sa capacité thermique spécifique.
• masse
• volume
• poids

Réponse: masse

La Capacité Thermique Spécifique d'une substance est définie comme la quantité de chaleur nécessaire pour élever la température d'une unité de sa masse par 1 ^oC.
∴ Capacité Thermique Spécifique = Capacité de chaleur / Masse.
L'unité SI de capacité thermique spécifique est J/(kg ^oC).

5. L'unité SI de capacité thermique spécifique est _______.
• Erg/^oC
• Joule/^oC
• Joule/(kg ^oC)

Réponse: Joule/(kg ^oC)

L'unité SI de capacité thermique spécifique est J/(kg ^oC).
Noter que La Capacité Thermique Spécifique d'une substance est définie comme la quantité de chaleur nécessaire pour élever la température
d'une unité de sa masse par 1 ^oC.
∴ Capacité Thermique Spécifique = Capacité de chaleur / Masse.

6. Capacité Thermique = Capacité Thermique Spécifique x _______.
• Volume
• Masse
• Poids

Réponse: Masse

La capacité thermique d'un corps est définie comme la quantité de chaleur nécessaire pour élever sa température par 1^oC.
L'unité SI de capacité thermique est J/^oC.
Capacité Thermique Spécifique = Capacité Thermique / Masse.
L'unité SI de capacité thermique spécifique est J/(kg ^oC).

7. Laquelle des substances suivantes a la plus grande capacité thermique spécifique?
• Aluminium
• Cuivre
• Fer
• Eau

Réponse: Eau

L'eau a une capacité thermique spécifique de 4,2 J/(g ^oC), ou 4200 J/(kg ^oC) en unités SI.
Plus précisément, la capacité thermique spécifique de l'eau est 4,184 J/(g ^oC) ou 4184 J/(kg ^oC).
Les capacités thermiques spécifiques en J/(g ^oC) sont d'environ 0,8 (pour aluminium), 0,5 (pour fer) et 0,4 (pour cuivre).
Noter que La capacité thermique spécifique d'une substance est définie comme la quantité de chaleur nécessaire pour élever la température
d'une unité de sa masse par 1 ^oC.

8. La quantité de chaleur sensible gagnée ou perdue par un corps est donnée par le produit de sa capacité thermique et le changement de _______.
• chaleur
• température
• temps

Réponse: température

La quantité de chaleur sensible gagnée ou perdue par un corps est donnée par le produit de sa capacité thermique (masse × capacité thermique spécifique) et le changement de température.
Ainsi, la formule qui vaut la peine de se rappeler est:
Q = m × c × (t₁ − t₂), où
Q est la quantité de chaleur sensible gagnée ou perdue par le corps,
m est la masse du corps,
c est la capacité thermique spécifique de la matière, et
t₁ et t₂ sont les deux températures indiquant le changement de température.

9. Pendant la journée, la mer est chauffée plus rapidement que la terre, parce que la chaleur thermique spécifique de la terre est moins que celle de la mer.
• Vrai
• Faux

Réponse: Faux

Pendant la journée, la terre est chauffée plus rapidement que la mer, parce que la chaleur thermique spécifique de la mer est moins que celle de la terre.
Noter que La capacité thermique spécifique d'une substance est définie comme la quantité de chaleur nécessaire pour élever la température
d'une unité de sa masse par 1 ^oC.

10. Les brises de mer se produisent la nuit.
• Vrai
• Faux

Réponse: Faux

Les brises de mer se produisent pendant la journée. Au cours de la journée, la terre se réchauffe plus rapidement que la mer. L'air chaud au-dessus de la terre s'élève, créant une basse pression. La mer adjacente est plus froide relativement. L'air froid au-dessus de la mer étant relativement lourd crée une haute pression. L'air se déplace de la région de haute pression (la mer) à la région de basse pression (la terre).
Les brises de terre se produisent la nuit. A la nuit, la mer reste chaude pendant que la terre se refroidit assez rapidement. L'air chaud au-dessus de la mer s'élève, créant une basse pression. La terre adjacente est plus froide relativement. L'air froid au-dessus de la terre étant relativement lourd crée une haute pression. L'air se déplace de la région de haute pression (la terre) à la région de basse pression (la mer).

11. Étant donné que la capacité thermique spécifique de l'eau est 4,2 J/(g ^oC), la capacité thermique de 20 g d'eau en J/^oC est
• 168
• 80
• 42
• 84

Réponse: 84

Formule donnée : Capacité thermique = Capacité thermique spécifique × Masse
∴ Capacité thermique = 4,2 J/(g ^oC) × 20 g = 84 J/^oC.

12. Si 1000 J de chaleur est nécessaire pour éléver la température d'un corps par 50^oC, alors sa capacité thermique en J/^oC est
• 5
• 50000
• 20
• 1050

Réponse: 20

La capacité thermique d'un corps est définie comme la quantité de chaleur nécessaire pour élever sa température par 1^oC.
Maintenant, pour éléver la température du corps par 50^oC, il faut 1000 J de chaleur.
∴ Pour éléver la température du corps par 1^oC, nous avons besoin de 20 J (c'est-à-dire, 1000 / 50) de chaleur.
Donc, la capacité thermique du corps est 20 J/^oC.

13. Si la capacité thermique de 25 g d'aluminium est 20 J/^oC, alors la capacité thermique spécifique d'aluminium en J/(g ^oC)est
• 1,25
• 500
• 0,8
• 45

Réponse: 0,8

Formule donnée : Capacité thermique spécifique = Capacité thermique ÷ Masse
= 20 J/^oC ÷ 25 g = 0,8 J/(g ^oC).

14. Si 83680 J de chaleur est nécessaire pour éléver la température de 4 kg d'eau par 5^oC, alors la capacité thermique spécifique d'eau en J/(kg ^oC) est
• 8368
• 16736
• 20920
• 4184

Réponse: 4184

Formule donnée : Q = m × c × (changement de température), où
Q est la quantité de chaleur sensible gagnée ou perdue par le corps,
m est sa masse, et
c est la capacité thermique spécifique de la matière.
∴ c = Q / [m × (changement de temperature)]
= 83680 J / (4 kg × 5^oC) = 4184 J/(kg ^oC).

15. Si la capacité thermique spécifique de fer est 0,5 J/(g ^oC), alors la capacité thermique d'un solid de fer de masse 120 g est
• 12 J/^oC
• 60 J/^oC
• 240 J/^oC
• 120 J/^oC

Réponse: 60 J/^oC

Formule donnée : Capacité thermique = Capacité thermique spécifique × Masse
= 0,5 J/(g ^oC) × 120 g = 60 J/^oC.

16. Si la température de 10 g de cuivre [ayant une capacité thermique spécifique de 0,4 J/(g ^oC)] est baissée par 7^oC, alors, la chaleur perdue par le cuivre est
• 4 J
• 2.8 J
• 70 J
• 28 J

Réponse: 28 J

Formule donnée : Q = m × c × (changement de température), où
Q est la quantité de chaleur sensible gagnée ou perdue par le corps,
m est sa masse, et
c est la capacité thermique spécifique de la matière.

∴ Chaleur perdue = 10 g × 0,4 J/(g ^oC) × 7^oC = 28 J.

17. Si 1920 J de chaleur est gagnée par 80 g d'huile [ayant une capacité thermique spécifique de 2,4 J/(g ^oC)], le changement de température dans l'huile est
• 80 ^oC
• 192 ^oC
• 10 ^oC
• 8 ^oC

Réponse: 10 ^oC

Formule donnée : Q = m × c × (changement de température), où
Q est la quantité de chaleur sensible gagnée ou perdue par le corps,
m est sa masse, et
c est la capacité thermique spécifique de la matière.

∴ Changement de Température = Q/(m × c) = 1920 J / [80 g × 2,4 J/(g ^oC)] = 10^oC.

18. Si la température d'une certaine masse d'aluminium [ayant une capacité thermique spécifique de 0,8 J/(g ^oC)] est baissée par 7^oC et la chaleur perdue est 168 J, alors la masse de l'aluminium est
• 24 g
• 56 g
• 70 g
• 30 g

Réponse: 30 g

Formule donnée : Q = m × c × (changement de température), où
Q est la quantité de chaleur sensible gagnée ou perdue par le corps,
m est sa masse, et
c est la capacité thermique spécifique de la matière.

∴ m = Q / [c × changement de température] = 168 J / [0,8 J/(g ^oC) × 7^oC] = 30 g.

19.

Considérer la graphique de la temperature (en ^oC) en fonction du temps (en minutes) donnée ci-dessus. Des courbes de refroidissement, il est observé que _______ se refroidit plus rapidement.
• liquide A
• liquide B

Réponse: liquide B

Au départ (au temps = 0), les deux liquides sont à 90^o.

Pour tous les autres fois, liquide B est à une plus basse température que liquide A. Ainsi, liquide B refroidit plus rapidement.

20.

Considérer la graphique de la temperature (en ^oC) en fonction du temps (en minutes) donnée ci-dessus. Des courbes de refroidissement, il est observé que _______ a la plus basse capacité thermique spécifique.
• liquide B
• liquide A

Réponse: liquide B

La plus basse est la capacité thermique spécifique, le plus grand est le changement de la température.
Puisque le liquide B subit une plus grande variation de température, il a la plus basse capacité thermique spécifique.

21.

Considérer la graphique de la temperature (en ^oC) en fonction du temps (en minutes) donnée ci-dessus. Des courbes de refroidissement, il est observé que la baisse de température du liquide A dans les premières 6 minutes est d'environ _______^oC.
• 40
• 50
• 35
• 55

Réponse: 40

Dans les premières 6 minutes, la température du liquide A tombe de 90^o à 50^o. Par conséquent, la baisse de température est 40^oC.

22.

Considérer la graphique de la temperature (en ^oC) en fonction du temps (en minutes) donnée ci-dessus montrant les courbes de refroidissement des liquides A et B. Si 10 g de liquide A perd 840 J de chaleur dans les premières 6 minutes, la capacité thermique spécifique de liquide A est d'environ _______ J/(g ^oC).
• 2,1
• 21
• 8,4
• 14

Réponse: 2,1

Dans les premières 6 minutes, la température de liquide A tombe par 40^oC (de 90^o à 50^o).
Formule donnée : Q = m × c × (changement de température), où
Q est la quantité de chaleur sensible gagnée ou perdue par le corps,
m est sa masse, et
c est la capacité thermique spécifique de la matière.

∴ c = Q / [m × (changement de temperature)]
= 840 J / (10 g × 40^oC) = 2,1 J/(g ^oC).

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