physique-chimie (terminale) · Chapitre 11 · Exercice d'entraînement
L'échauffement des freins d'un vélo
Énergie interne et transferts thermiques · Gaz parfait, énergie interne et premier principe · niveau 2
Énoncé
L'échauffement des freins d'un vélo. Un cycliste et son vélo, de masse totale , roulent sur une route horizontale à . Le cycliste freine jusqu'à l'arrêt à l'aide de freins à disque. On suppose que toute l'énergie cinétique perdue est transférée aux deux disques en acier, de masse chacun, et que le freinage est assez bref pour négliger les échanges thermiques des disques avec l'air pendant la durée du freinage. Capacité thermique massique de l'acier : .
- Calculer la variation d'énergie cinétique du système \{cycliste + vélo\} pendant le freinage.
- On considère le système \{deux disques\}. Sous quelle forme reçoit-il de l'énergie ? Écrire le premier principe pour ce système et en déduire sa variation d'énergie interne.
- En déduire l'élévation de température des disques.
- Après le freinage, les disques refroidissent. Par quels modes de transfert thermique cèdent-ils de l'énergie à l'air ambiant ?
Un exercice à chercher : son corrigé n'est pas publié. Sur Adloun, le tuteur guide par questions, sans donner la réponse.