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Concours blanc

I : Les machines thermiques :

II :  Étude de cycles :

1) Bilan énergétique et entropique d'un cycle

 a- Bilan énergétique  \\  b- Bilan entropique

Justifier l'inégalité de Clausius 

2) Cycle monotherme

Justifier l'impossibilité de faire une machine thermique avec un cycle monotherme 

3) Cycle ditherme

4) Diagramme de Raveau (hors programme )

III : Moteur ditherme

1) Échanges d'énergie

Donner le sens des échanges énergétiques pour un moteur thermique ditherme.

2) Caractériser un cycle moteur 

 a- Rendement \\  b- Rendement maximal

Définir le rendement d'un moteur thermique ditherme et le relier aux énergies échangées au cours d'un cycle. Citer quelques ordres de grandeurs.

Établir l'expression du rendement maximal d'un moteur ditherme.

3) Le cycle de Carnot 

IV : Récepteurs dithermes :

Donner le sens des échanges énergétiques pour un récepteur thermique ditherme.

1) Échanges d'énergie

2) Machine frigorifique

a- Efficacité \\ b- Efficacité maximale

Définir l'efficacité d'une machine frigorifique ditherme et la relier aux énergies échangées au cours d'un cycle. Citer quelques ordres de grandeurs.

Établir l'expression de l'efficacité maximale d'une machine frigorifique ditherme.

3) Pompe à chaleur

 a- Efficacité \\ b- Efficacité maximale

Définir l'efficacité d'une pompe à chaleur ditherme et la relier aux énergies échangées au cours d'un cycle. Citer quelques ordres de grandeurs.

Établir l'expression de l'efficacité maximale d'une pompe à chaleur ditherme.

V : Application : analyse de dispositifs concrets

1) Moteur à explosion

a- Présentation du moteur réel \\  b- Modélisation : cycle de Beau de Rochas \\  c- Rendement du moteur \\  d- Modélisations de cycle moteurs réels

2) Fonctionnement d'un réfrigérateur

3) Fonctionnement d'une pompe à chaleur

VI : La cogénération

I : Force de Laplace

1) Mise en évidence

 a- Mise en évidence expérimentale     b- Lien avec la force de Lorentz

2) Force élémentaire de Laplace

Donner l'expression de la force de Laplace qui s'exerce sur  une portion d'un circuit filiforme parcouru par  un courant électrique et plongé dans un champ magnétique extérieur.

3) Résultante

Etablir l'expression de la résultante des forces de Laplace qui s'exerce sur une barre conductrice plongée dans un champ magnétique extérieur uniforme et stationnaire. 

4) Puissance

Exprimer la puissance des forces de Laplace qui s'exerce sur une barre conductrice plongée dans un champ magnétique extérieur uniforme et stationnaire. 

II : Couple magnétique

1) Résultante

2) Moment du couple

Donner l'expression du moment du couple subi par une spire rectangulaire, parcourue par un courant, en  rotation autour d'un axe de symétrie de la spire  passant par les deux milieux de côtés opposés  et placée dans un champ magnétique extérieur uniforme et stationnaire orthogonal à l'axe.

3) Puissance du couple

Donner et ou établir l'expression de la puissance des actions mécaniques de Laplace qui s'exercent sur cette spire.

III : Action d’un champ magnétique sur un aimant

1) Orientation d'un aimant

2) Positions d'équilibre

3) Effet moteur d'un champ magnétique tournant

a- Création d'un champ tournant     b- Action sur un aimant (une boussole)Expliquer le principe de la cogénération