Tutoriels de physique de base

Article sur l'équation de continuité

Ouvrez lentement le robinet en observant le débit d'eau. Comparez ensuite le débit lorsque le robinet est ouvert et lorsqu'il est fermé. Pourquoi ? Pour comprendre cela, veuillez étudier l'équation de continuité.

Rationaliser

Dans un écoulement permanent, la vitesse de chaque particule de fluide en un point donné, par exemple le point A, est toujours la même. Au passage du point B, la vitesse des particules de fluide peut varier. Cependant, lorsqu'elles arrivent au point B, les particules de fluide qui les suivent ont la même vitesse que celles qui les précèdent. Il en va de même lorsqu'elles arrivent au point C, et ainsi de suite. La ligne d'écoulement est une courbe reliant les points A, B et C.

Lire la suite

1. Définition du principe de Black

Si l'on mélange de l'eau chaude et de l'eau froide dans un récipient ouvert (par exemple un seau), la chaleur se transfère de l'eau chaude vers l'eau froide. Le récipient étant ouvert, une partie de la chaleur se dissipe dans l'air. Le récipient se réchauffe également. La chaleur dégagée par l'eau chaude est absorbée non seulement par l'eau froide, mais aussi par l'atmosphère et le récipient lui-même. Dans ce cas, le seau constitue un système non isolé. En revanche, si l'on mélange de l'eau chaude et de l'eau froide dans un thermos fermé, la chaleur se transfère de l'eau chaude vers l'eau froide. Les thermos étant des systèmes isolés, aucune chaleur ne se dissipe dans l'air ni à l'intérieur du thermos. L'eau froide absorbe uniquement la chaleur dégagée par l'eau chaude jusqu'à ce que le mélange atteigne l'équilibre thermique.

Lire la suite

1. Définition du transfert de chaleur par rayonnement

Comment se sent-on en portant des vêtements noirs par une chaude journée, ou en faisant du sport en plein jour ? Comparé à ce que l'on ressent en portant des vêtements blancs ? Si vous portez des vêtements noirs en journée, vous avez chaud. Pourquoi ? La distance entre le soleil et la Terre est presque la même le matin qu'en journée et le soir. Alors pourquoi fait-il plus frais le matin et le soir, et plus chaud en journée ? La réponse à ces questions est liée au transfert de chaleur par rayonnement.

Lire la suite

Article sur le transfert de chaleur par convection

Avez-vous déjà été à la plage par une belle journée ensoleillée ? Par temps clair, le vent souffle toujours de la mer. Pourquoi y a-t-il toujours du vent à la plage ? Pourquoi la brise de mer (vent soufflant de la mer vers la terre) souffle-t-elle le jour, et la brise de terre (vent soufflant de la terre vers la mer) la nuit ? Pourquoi, pendant la saison des pluies, les nuages ​​descendent-ils jusqu'aux pentes ? Pourquoi le vent est-il frais ? Les réponses à ces questions sont liées à la chaleur spécifique de la terre et de la mer, à la dilatation, à la densité et aux transferts de chaleur par convection !

Lire la suite

1. Définition du transfert de chaleur par conduction

Si vous vous asseyez sur une chaise en bois, sa surface se réchauffe. En revanche, si vous vous asseyez sur une chaise en plastique ou en métal, sa surface reste froide. Pourquoi la surface d'une chaise en bois chauffe-t-elle, alors que celle d'une chaise en métal reste froide ? Pourquoi dormir à même le sol froid, sans matelas, peut-il provoquer des douleurs ? Avez-vous déjà porté une veste isolante ? Pourquoi la plupart des vestes isolantes sont-elles en laine ? Il reste encore de nombreuses questions à se poser concernant la conduction thermique.

Lire la suite

Article sur la chaleur latente, la chaleur spécifique et la capacité thermique

Si vous plongez un thermomètre à mercure dans un récipient contenant un mélange d'eau froide et de glace, vous observerez qu'après avoir descendu, la surface du mercure s'immobilise. L'immobilité de la surface du mercure est due à l'arrêt de l'agitation lorsque la température atteint le point de congélation de l'eau (0 ^° C). Si le récipient est ouvert, la chaleur de l'air ambiant, plus chaud, se transmet au mélange d'eau froide et de glace. Cet apport de chaleur provoque la fonte de la glace. Tant que la glace fond, la température du mélange d'eau et de glace reste la même.

Lire la suite

Définition de la chaleur ; Équivalent mécanique de la chaleur ; Équation de la chaleur

1. Définition de la chaleur

Si des objets de températures différentes entrent en contact, il y a transfert de chaleur des objets chauds vers les objets froids. Ce transfert cesse lorsque les objets atteignent la même température. Par exemple, si l'on mélange de l'eau chaude et de l'eau froide, la chaleur se déplace généralement de l'eau chaude vers l'eau froide. Lorsqu'on plonge un fer chaud dans de l'eau froide, la chaleur se déplace du fer vers l'eau. Le transfert de chaleur s'arrête lorsque le fer et l'eau atteignent la même température. Lorsqu'une infirmière applique un thermomètre sur votre corps, la chaleur se déplace de…

Lire la suite

Article sur le comportement anormal de l'eau en dessous de 4°C

Chaque objet se dilate (son volume augmente) lorsque la température augmente, et se contracte (son volume diminue) lorsque la température diminue. L'eau se dilate également lorsque la température augmente et se contracte lorsqu'elle diminue, sauf entre 0 ^° C et 4 ^° C. Entre 0 °C et 4 °C, le volume de l'eau diminue (elle se contracte) lorsque la température augmente. Si l'on chauffe de l'eau à 0 ^° C, elle devient plus chaude et son volume diminue. Ce processus de contraction s'arrête lorsque l'eau atteint 4 ^° C. Au-delà de 4 ^° C, le volume de l'eau augmente avec la température. En revanche, l'eau se dilate (son volume augmente) lorsque la température diminue de 4 ^° C à 0 ^° C.

Lire la suite

La plupart des objets solides subissent une dilatation linéaire lorsque la température varie. Cette dilatation se traduit par un allongement ou un raccourcissement de la longueur de l'objet. Généralement, la longueur augmente lorsque la température augmente et diminue lorsqu'elle baisse. On pourrait croire que la dilatation linéaire ne concerne que des objets comme les fils électriques fins. Prenons l'exemple d'une voiture garée en bord de route, exposée au soleil. Si elle surchauffe, sa tôle peut s'épaissir ou sa longueur augmenter. Les toitures en zinc peuvent également se dilater. Dans ce cas, en cas de surchauffe, les bords du zinc s'élargissent et son épaisseur peut même augmenter. Le même phénomène s'observe pour les rails de chemin de fer et les structures en fer ou en acier des ponts.

Lire la suite

Article sur la conversion des échelles de température

L'échelle Celsius et l'échelle Fahrenheit sont des échelles de température différentes. Si la température d'un objet est mesurée et exprimée en degrés Celsius, et que l'on souhaite l'exprimer en degrés Fahrenheit, on effectue une conversion de l'échelle Celsius à l'échelle Fahrenheit. Dans cette section, nous apprenons à convertir une échelle de température.

À une pression de 1 atm, la température du point de congélation pour le thermomètre Celsius = 0 ^oC, tandis que le thermomètre Fahrenheit = 32 ^oF. inversement, à une pression de 1 atm, la température de le point d'ébullition pour un thermomètre à échelle Celsius = 100 ^oC, tandis qu'un thermomètre avec une échelle Fahrenheit = 212 ^oF.

Lire la suite