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Chapitre 11 – Interrogation écrite CONTEXTE ÉNERGIE

Transferts thermiques et équilibre thermique — Physique-Chimie — 2de Bac Pro (famille TNE)

Dernière mise à jour : 21 octobre 2026, 09:20

Nom : Prénom : Classe : Date : Note : / 20
🔁 Variante filière : évalue exactement les mêmes notions que l'interro commune — sens du transfert, équilibre thermique, énergie en joule — dans un contexte de logement et de chauffage.
🕑 Durée : 10-15 min
🧮 Calculatrice : autorisée
✍ Barème : 20 points
Socle

Sujet — niveau socle / 20 points

En hiver, un logement est chauffé à 19 °C. Dehors, il fait 6 °C.

1. Dans quel sens l'énergie se transfère-t-elle : de l'intérieur vers l'extérieur, ou l'inverse ? Justifie avec les deux températures. (4 pts)

2. Complète : « L'énergie passe toujours du corps le plus vers le corps le plus . Le transfert s'arrête quand les deux ont la température : on dit qu'ils sont en thermique. » (4 pts)

3. L'énergie échangée sous forme thermique s'exprime dans une unité : laquelle ? Puis convertis : 15 000 J = kJ. (4 pts)

4. Un vendredi soir, le chauffage est coupé. On relève la température du logement et celle de l'extérieur : (5 pts)

Temps (h)0246810
Température du logement (°C)191614131110
Température extérieure (°C)666666

a) La température du logement augmente / diminue (entoure).

b) Le logement gagne / perd de l'énergie (entoure).

c) Vers quelle température le logement tend-il si le chauffage reste coupé très longtemps ? °C

5. Entoure la phrase correcte : (3 pts)

☐ « Le froid est entré dans le logement. »    ☐ « La chaleur est sortie du logement. »

1. De l'intérieur vers l'extérieur : l'intérieur est à 19 °C, l'extérieur à 6 °C. L'énergie passe toujours du corps le plus chaud vers le corps le plus froid.

2. du plus chaud vers le plus froid ; la même température ; en équilibre thermique.

3. L'unité est le joule (J). 15 000 J = 15 kJ (on divise par 1 000).

4. a) elle diminue (19 → 10 °C) — b) le logement perd de l'énergie — c) il tend vers la température extérieure, 6 °C.

5. « La chaleur est sortie du logement. » Le froid n'est pas une grandeur qui se déplace : ce qui se transfère, c'est de l'énergie.

Standard

Sujet — niveau standard / 20 points

Un technicien en rénovation énergétique étudie un pavillon. Le chauffage est coupé un vendredi soir à 19 °C ; la température extérieure reste stable à 6 °C tout le week-end. Il relève :

Temps (h)0246810
Température du logement (°C)191614131110
Température extérieure (°C)666666

1. Dans quel sens l'énergie se transfère-t-elle ? Justifie avec les températures, et indique à quelle condition ce transfert existe. (4 pts)

2. Décris l'évolution de la température du logement : sens de variation, et rythme de cette variation entre le début et la fin du relevé. (4 pts)

3. Au bout de 10 h, l'équilibre thermique est-il atteint ? Justifie à partir du relevé, puis indique vers quelle température le logement tend. (5 pts)

4. Le lundi matin, un radiateur électrique de puissance \(P = 2\,000\text{ W}\) est remis en marche pendant 45 min. (4 pts)

Relation fournie : \(E = P \times t\), avec \(E\) en joule (J), \(P\) en watt (W) et \(t\) en seconde (s).

Calcule l'énergie fournie par le radiateur, en joule puis en kilojoule.

5. Un occupant dit : « le froid est entré par les fenêtres ». Corrige cette phrase et explique l'erreur. (3 pts)

1. De l'intérieur vers l'extérieur : le logement est à 19 °C, l'extérieur à 6 °C, et l'énergie va toujours du plus chaud vers le plus froid. Ce transfert n'existe que parce qu'il y a une différence de température entre les deux ; il s'arrêterait si elles devenaient égales.

2. La température du logement est décroissante sur toute la durée (19 → 10 °C). La baisse est rapide au début (−3 °C sur les 2 premières heures) puis de plus en plus lente (−1 °C sur les 2 dernières). C'est cohérent : plus l'écart avec l'extérieur diminue, moins le transfert est important.

3. Non. À 10 h, le logement est à 10 °C et l'extérieur à 6 °C : les deux températures sont encore différentes, et celle du logement continue de baisser. L'équilibre thermique sera atteint lorsque le logement aura atteint 6 °C, la température extérieure.

4. \(t = 45 \times 60 = 2\,700\text{ s}\) ; \(E = 2\,000 \times 2\,700 = \mathbf{5\,400\,000\text{ J}} = \mathbf{5\,400\text{ kJ}}\).

5. Correction : « la chaleur est sortie par les fenêtres ». Le froid n'est pas une grandeur qui se transporte : ce qui passe d'un corps à l'autre, c'est de l'énergie, et toujours du corps le plus chaud vers le plus froid.