Ajout des deux premiers exos de thermo.

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Guyot 2022-08-12 20:40:42 +02:00
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@ -1,4 +1,12 @@
\myclearpage
%%% Mise en place des exercices de DF %%%
%%% --------------------------------- %%%
%\begin{ex}\label{centaure}
% Énoncé
% \begin{sol}
% Solution
% \end{sol}
%\end{ex}
%%% Mise en place des exercices d'OS %%%
%%% -------------------------------- %%%
@ -2311,6 +2319,31 @@ Les exercices suivants doivent être réalisés si possible sans la théorie de
\end{sol}
\end{ex}
\subsection{Relatifs à la thermodynamique}
\begin{ex}\label{centaure}
Une règle en aluminium est construite pour faire \SI{30}{\centi\metre} à \SI{20}{\celsius}. Si on la chauffe à \SI{40}{\celsius}, quelle sera alors sa longueur réelle ? Réponse~: \SI{30,014}{\centi\metre}.
\begin{sol}
La variation de longueur est aisément calculable par~:
\begin{equation*}
\Delta L=L_0\cdot\alpha\cdot\Delta\theta=30\cdot 23,1\cdot 10^{-6}\cdot (40-20)=\SI{0,014}{\centi\metre}
\end{equation*}
Sa longueur totale sera donc de \SI{30,014}{\centi\metre}.
\end{sol}
\end{ex}
\begin{ex}\label{centaure}
On veut faire entrer un objet en verre de \SI{20}{\metre} à \SI{15}{\celsius} dans une boite en fer de \SI{20,005}{\metre} à \SI{10}{\celsius} pour conserver le tout à \SI{20}{\celsius}. Est-ce possible ?
\begin{sol}
En chauffant l'objet en verre de \SI{5}{\celsius}, il va se dilater de~:
\[\Delta L=L_0\cdot\alpha\cdot\Delta\theta=20\cdot 68\cdot 10^{-6}\cdot (20-15)=\SI{6,8}{\milli\metre}\]
Ainsi, sa taille sera de \(20+0,0068=\SI{20,0068}{\metre}\). Au premier abord, cela semble donc impossible. Mais, en passant de \SI{10}{\celsius} à \SI{20}{\celsius}, la boite en fer voit sa taille augmenter de~:
\[\Delta L=20,005\cdot 12\cdot 10^{-6}\cdot (20-10)=\SI{2,4}{\milli\metre}\]
Ainsi, la boite en fer fera \SI{20,0074}{\metre} et l'objet en verre pourra s'y placer.
\end{sol}
\end{ex}
\Closesolutionfile{ansos} % ferme le fichier SolutionsOS.tex qui contient les solutions OS.
\Closesolutionfile{ans} % ferme le fichier Solutions.tex qui contient les solutions
\vfill

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@ -1,4 +1,12 @@
\myclearpage
%%% Mise en place des exercices de DF %%%
%%% --------------------------------- %%%
%\begin{ex}\label{centaure}
% Énoncé
% \begin{sol}
% Solution
% \end{sol}
%\end{ex}
%%% Mise en place des exercices d'OS %%%
%%% -------------------------------- %%%
@ -2311,6 +2319,31 @@ Les exercices suivants doivent être réalisés si possible sans la théorie de
\end{sol}
\end{ex}
\subsection{Relatifs à la thermodynamique}
\begin{ex}\label{centaure}
Une règle en aluminium est construite pour faire \SI{30}{\centi\metre} à \SI{20}{\celsius}. Si on la chauffe à \SI{40}{\celsius}, quelle sera alors sa longueur réelle ? Réponse~: \SI{30,014}{\centi\metre}.
\begin{sol}
La variation de longueur est aisément calculable par~:
\begin{equation*}
\Delta L=L_0\cdot\alpha\cdot\Delta\theta=30\cdot 23,1\cdot 10^{-6}\cdot (40-20)=\SI{0,014}{\centi\metre}
\end{equation*}
Sa longueur totale sera donc de \SI{30,014}{\centi\metre}.
\end{sol}
\end{ex}
\begin{ex}\label{centaure}
On veut faire entrer un objet en verre de \SI{20}{\metre} à \SI{15}{\celsius} dans une boite en fer de \SI{20,005}{\metre} à \SI{10}{\celsius} pour conserver le tout à \SI{20}{\celsius}. Est-ce possible ?
\begin{sol}
En chauffant l'objet en verre de \SI{5}{\celsius}, il va se dilater de~:
\[\Delta L=L_0\cdot\alpha\cdot\Delta\theta=20\cdot 68\cdot 10^{-6}\cdot (20-15)=\SI{6,8}{\milli\metre}\]
Ainsi, sa taille sera de \(20+0,0068=\SI{20,0068}{\metre}\). Au premier abord, cela semble donc impossible. Mais, en passant de \SI{10}{\celsius} à \SI{20}{\celsius}, la boite en fer voit sa taille augmenter de~:
\[\Delta L=20,005\cdot 12\cdot 10^{-6}\cdot (20-10)=\SI{2,4}{\milli\metre}\]
Ainsi, la boite en fer fera \SI{20,0074}{\metre} et l'objet en verre pourra s'y placer.
\end{sol}
\end{ex}
\Closesolutionfile{ansos} % ferme le fichier SolutionsOS.tex qui contient les solutions OS.
\Closesolutionfile{ans} % ferme le fichier Solutions.tex qui contient les solutions
\vfill

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@ -1023,3 +1023,19 @@ On a successivement~:
\[P=\frac{E}{t}=\frac{1'098,4}{24\cdot 365}=\SI{125,4}{\kilo\watt}\]
\end{Solution}
\begin{Solution}{71}
La variation de longueur est aisément calculable par~:
\begin{equation*}
\Delta L=L_0\cdot\alpha\cdot\Delta\theta=30\cdot 23,1\cdot 10^{-6}\cdot (40-20)=\SI{0,014}{\centi\metre}
\end{equation*}
Sa longueur totale sera donc de \SI{30,014}{\centi\metre}.
\end{Solution}
\begin{Solution}{72}
En chauffant l'objet en verre de \SI{5}{\celsius}, il va se dilater de~:
\[\Delta L=L_0\cdot\alpha\cdot\Delta\theta=20\cdot 68\cdot 10^{-6}\cdot (20-15)=\SI{6,8}{\milli\metre}\]
Ainsi, sa taille sera de \(20+0,0068=\SI{20,0068}{\metre}\). Au premier abord, cela semble donc impossible. Mais, en passant de \SI{10}{\celsius} à \SI{20}{\celsius}, la boite en fer voit sa taille augmenter de~:
\[\Delta L=20,005\cdot 12\cdot 10^{-6}\cdot (20-10)=\SI{2,4}{\milli\metre}\]
Ainsi, la boite en fer fera \SI{20,0074}{\metre} et l'objet en verre pourra s'y placer.
\end{Solution}