Loi phénoménologique de Newton : fiche de Terminale
Publié le 6 novembre 2026 · Mis à jour le 6 novembre 2026 · Signaler une erreur
L'essentiel
Au programme de Terminale, on étudie un système incompressible qui échange de l'énergie par transfert thermique, modélisé grâce à la loi de Newton, fournie dans l'énoncé 2.
Méthode : bilan d'énergie du système, puis équation différentielle du premier ordre sur la température.
Solution : T(t)=Text+(T0−Text)e−t/τ ; la température tend vers celle du milieu extérieur.
Le temps caractéristique τ=hSC mesure la rapidité de l'évolution : plus il est grand, plus c'est lent.
Piège : le signe. Un corps plus chaud que l'extérieur se refroidit, un corps plus froid se réchauffe.
Ce que dit le programme
Cette fiche s'appuie sur ce que tu as vu avant : l'énergie interne, le premier principe et les transferts thermiques. Ici, on cherche à prévoir comment la température d'un objet évolue au cours du temps quand il échange de l'énergie avec son environnement : un café qui refroidit, un liquide placé dans un réfrigérateur, une pièce qui se réchauffe.
Le modèle et le bilan d'énergie
Résoudre et interpréter
Pièges et réflexes pour le Bac
Questions flash
4 questions · correction immédiate · ton score reste sur ton appareil.
L'exponentielle tend vers 0, il reste Text : le système finit par être en équilibre thermique avec l'extérieur. Ce n'est pas T0, valeur à l'instant initial seulement, et ce n'est pas 0 : la température finale dépend du milieu, pas de l'origine des échelles.
Faux. Si T0<Text, le terme T0−Text est négatif et T(t) augmente vers Text. Penser le contraire vient d'une confusion entre « se refroidir » et « évoluer vers l'extérieur ».
τ=hSC=102000=200s. Inverser le rapport donnerait 0,005, qui n'a pas d'unité de temps cohérente.
Le programme parle d'un système incompressible 2 : son volume ne varie pas, il ne reçoit donc pas de travail de pression et sa variation d'énergie interne se relie à la température. Le flux n'est pas constant : il diminue avec l'écart de température.
Les questions qu'on se pose
Dois-je connaître la loi de Newton par cœur ?
Le programme précise que la loi de Newton est fournie 2. Ce qu'on attend de toi : faire le bilan d'énergie, établir l'équation différentielle et la résoudre. Entraîne-toi donc surtout à manipuler l'expression donnée, pas à la réciter.
Quelle différence avec la deuxième loi de Newton en mécanique ?
Les deux portent le nom du même physicien mais décrivent des situations différentes. La deuxième loi de Newton relie forces et mouvement 2 ; la loi phénoménologique modélise un transfert thermique et l'évolution d'une température. Ne les mélange pas dans une copie.
Comment retrouver vite le sens d'évolution de la température ?
Compare T0 et Text. Le système va toujours vers la température extérieure, par le haut s'il est plus froid, par le bas s'il est plus chaud. Si ton résultat contredit cela, cherche une erreur de signe.