Programme de colle - Semaine 28 Lundi 24 - Vendredi 28 mai
Questions et démonstration de cours Machines thermiques
• Définitions de machine, machine thermique, moteur thermique, récepteur thermique ;
• Savoir démontrer l’impossibilité du cycle moteur monotherme ;
• Inégalité de Clausius ;
• Savoir construire et commenter le diagramme de Raveau ;
• Connaître la définition et savoir établir l’expression du rendement d’un moteur ditherme, de l’efficacité d’un récepteur ditherme ;
• Connaître la définition et savoir établir l’expression du rendement de Carnot d’un moteur ditherme, de l’ef- ficacité de Carnot d’un récepteur ditherme ;
• Définition de système ouvert ;
• définition de débit massique ; principe de conservation de la masse ; conservation du débit massique en régime stationnaire ;
• Énoncé et expression du premier principe pour les systèmes en écoulement permanent ;
• Savoir présenter le diagramme de frigoristep,h.
Théorème du moment cinétique et solides en rotation
• Définitions du moment vectoriel d’une force exprimé en un point, du moment vectoriel d’une force projeté sur axe, du bras de levier ;
• Définitions du moment cinétique vectoriel d’un point matériel exprimé en un point fixe du référentiel, du moment cinétique scalaire d’un point matériel projeté sur axe fixe ;
• Énoncé des théorèmes du moment cinétique vectoriel pour un point matériel, du moment cinétique scalaire pour un point matériel ;
• Applications au pendule simple.
Mouvement à force centrale conservative
• Définition d’une force centrale conservative ; forme d’un champ de force centrale conservative ;
• Connaître et savoir démontrer : la conservation du moment cinétique, la planéité du mouvement, la loi des aires ;
• Énergie potentielle effective, domaines accessibles à la trajectoire
• Définition d’une force newtonienne attractive ;
• Énoncés des lois de Kepler ;
• vitesse sur une orbite circulaire, démonstration de la troisième loi dans le cas d’une orbite circulaire (géné- ralisation aux trajectoires elliptiques admise) ;
• étude énergétique de l’orbite circulaire (généralisation aux trajectoires elliptiques admise) ;
• orbite basse (vitesse de satellisation), orbite géostationnaire (plan, rayon), vitesse de libération ; Applications et exercices
Thermodynamique
• Utilisation de diagrammes (P,T), (P,v), (T,s) et (p,h) ;
• Calculs de travaux de forces de pression ;
• Bilans d’énergie et d’entropie (avec ou sans changement de phase) ;
• Exercices type calorimétrie (avec ou sans changement de phase) ;
• Exercices formels sur les machines type "frigo/clim" ;
• Exercices avec étude détaillée d’un cycle type "moteur à combustion interne" ;
• Exercices avec fluide en écoulement permanent avec premier principe et/ou diagramme (p,h).
Théorème du moment cinétique appliqué aux points matériels
• Exercices sur le TMC
Mouvement à force centrale conservative∗
MPSI-A Colles 2020-2021
• Conservation du moment cinétique, lois des aires ;
• Utilisation des lois de Kepler ;
• Étude d’orbites circulaires.
∗aucune orbite elliptique n’a été traitée.
2/2 21 mai 2021
