equation gaz parfait: PV=nRT 1er principe: dU=W+Q (tout en joule) nrj interne U: Ec,micro+Ep,micro capacité thermique: dU=m*c*dT (---> m:masse en kg ; c:capacité thermique masique en J.kg-1.K-1) pour un systeme imcompressible ou W=o : Q=dU=m*c*dT flux thermique: ø=Q/dT (ø en W, Qen J, dT en K) (Rth: resistance thermique paroi) ø=Text-T/Rth φ=h*S(Tparoi- T) φ=σ*T^4(flux thermique surfacique émis par un corps (W·m-2)) La Terre reçoit un rayonnement solaire dont le flux thermique surfacique moyen est de l’ordre de φ s=340 W·m-2. Environ a=30 % de ce rayonnement est réfléchi sans être absorbé par l’atmosphère : cette proportion est appelée albédo. Plus l’albédo est élevé, plus le rayonnement solaire est réfléchi et moins la surface de la Terre reçoit d’énergie thermique. Si une partie du rayonnement émis par la Terre n’était pas absorbée par l’atmosphère (principalement dans le domaine des infrarouges), la température à la surface serait d’environ -18 °C. Cette absorption essentiellement due à la présence d’eau H2O et de dioxyde de carbone CO2 dans l’atmosphère s’appelle l’effet de serre. Cet effet de serre naturel permet à la surface de la Terre de récupérer une partie de l’énergie qu’elle rayonne, contribuant ainsi à son réchauffement jusqu’à une température moyenne de 15 °C. EQUATION DIFFERENTIELLE : Lorsqu’un système incompressible de température T échange uniquement de l’énergie avec une paroi thermostatée à une température Text le premier principe de la thermodynamique s’écrit : dU=Q En dérivant par rapport au temps cette égalité, on peut établir que : φ=dt/dU ΔU=m*c(Text−T) on obtient: dt/dU=m⋅c⋅dt/dT φ=h*S*(Text−T) m*c*dT/dt=h*S*(Text-T) m*c*dT/dt=h*S*Text resolution: peut s'écrire: dT/dt+T/τ=Text/τ τ=m*c/h*S désigne le temps caractéristique d’évolution de la température. Dans le cas où τ est indépendant de la température T, les solutions de cette équation différentielle sont de la forme:T(t)=A*exp(-t/τ)+B Si on note Ti la température initiale du système étudié et Text celle du thermostat, alors la température T en fonction du temps t a pour expression :T(t)=Text+(Ti−Text)⋅exp(−t/τ)