Énergie interne et premier principe : fiche de Terminale
Publié le 6 novembre 2026 · Mis à jour le 6 novembre 2026 · Signaler une erreur
L'essentiel
L'énergie interneU rassemble les énergies microscopiques d'un système ; sa valeur absolue n'est pas accessible, seule sa variation ΔU l'est.
Premier principe : l'énergie se conserve. Pour un système fermé, ΔU vient d'un échange avec l'extérieur sous forme de travailW ou de chaleurQ.
Pour un système macroscopiquement au repos : ΔU=W+Q.
U est une fonction d'état ; W et Q n'en sont pas : leur valeur dépend du chemin suivi.
Piège classique : le signe. On compte positivement ce que le système reçoit.
Ce qu'est l'énergie interne
L'énergie interne est une forme d'énergie parmi celles que tu étudies au lycée : électrique, interne, chimique, mécanique, électromagnétique.2
Le premier principe de la thermodynamique
Méthode et pièges au bac
Questions flash
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Seules les variations ΔU sont accessibles, car U elle-même ne se mesure ni ne se calcule.4 Le thermomètre mesure une température, pas U ; et additionner toutes les énergies microscopiques est impossible en pratique à cause de la complexité des interactions.
Faux. U est une fonction d'état, mais W et Q dépendent de la façon dont la transformation est menée.5 Seule leur somme W+Q est fixée par les états initial et final.
On applique ΔU=W+Q=500+(−200)=300 J. L'erreur tentante est de calculer 500+200=700 J : la chaleur cédée est négative, elle diminue l'énergie interne.
Le premier principe est une loi de conservation de l'énergie : ΔU vient d'échanges sous forme de W ou de Q.45 Les autres propositions sont fausses ; la dernière ne vaut que dans le cas particulier où ΔU=0.
Les questions qu'on se pose
Pourquoi ne calcule-t-on jamais directement l'énergie interne ?
Parce qu'elle regroupe les énergies de toutes les particules et de leurs interactions, trop complexes pour être décrites une à une.4 Le premier principe permet justement de contourner la difficulté : on calcule ΔU à partir de W et Q.5
Comment éviter les erreurs de signe dans $\Delta U = W + Q$ ?
Choisis le système, puis adopte la convention : positif si le système reçoit, négatif s'il cède. Écris le signe de chaque terme avant de calculer. Un gaz qui se refroidit en cédant de la chaleur a un Q négatif, donc contribue à diminuer U.
Est-ce que $\Delta U = W + Q$ marche pour tout système ?
Cette forme suppose un système fermé dont l'énergie mécanique macroscopique ne varie pas.45 Si le système se met en mouvement ou change d'altitude, il faut tenir compte de la variation de Em dans le bilan.