EDD1

Transfert d’énergie entre systèmes macroscopiques

I. Du macroscopique au microscopique .
1. Les deux niveaux de description de la matière.
Tous les phénomènes directement observables à l’œil nu se situent au niveau macroscopique.
Le niveau microscopique s’intéresse au comportement de chaque entité (atomes, molécules, ions ou particules) constituant un système macroscopique.
Le grand nombre d’entités constitutives d’un système impose une évaluation moyenne leur comportement, de compter par paquet, pour permettre le passage du niveau microscopique au niveau macroscopique : Pour relier les deux niveaux, on utilise la constante d’Avogadro NA qui représente le nombre d’entités contenues dans une mole de cette entité (= « un paquet ») et qui vaut NA= 6,02.1023mol-1.
Au niveau microscopique, les entités sont dénombrables et se caractérisent par leur masse, charge électrique, vitesse …
Au niveau macroscopique, on compte par quantité de matière et on regarde les grandeurs macroscopiques comme la température T, la pression P, le volume V…
2. Ordre de grandeur et observation.
L’ordre de grandeur d’un nombre représente la puissance de 10 la plus proche de ce nombre.
Ex : Soit un nombre a.10n Si a < 5, alors l’ordre de grandeur vaut n et si a ≥5, alors l’ordre de grandeur vaut (n+1).
L’ordre de grandeur possède la même dimension que le nombre et s’exprime donc avec une unité.

Remarque : Pour visualiser des systèmes microscopiques on utilise 2 types de microscope:

–
–

le microscope à effet tunnel (animation CEA) et vidéo le microscope à force atomique (CEA)

II) L'énergie d'un système
1) définition
Au niveau macroscopique :
Un système possède :
- une énergie cinétique lié à son mouvement (Ec= ½.m.v²),
- des énergies potentielles liées aux interactions avec l’extérieur. ( exemple : l'énergie potentielle de pesanteur et l'énergie potentielle électrique)
•Au niveau microscopique :
Les entités sont toujours en mouvement désordonnée (=