grand oral physique-chimie Loi thermique de Newton

« Introduction : Aujourd'hui, je vais vous parler de l'application de la loi du refroidissement de Newton en médecine légale, et plus précisément de la manière dont elle permet de modéliser l'heure du décès d'une personne.

En effet, connaitre l’heure de la mort se révèle très utile lors d’une enquête policière pour apporter des preuves d’innocence ou de la mise en cause du suspect. C’est pourquoi on se demandera comment la loi thermique de Newton permet-elle de modéliser l’heure du décès. Pour répondre à cela nous nous intéresserons d’abord à la loi thermique de Newton et son fonctionnement, puis dans un second temps, nous aborderons le processus de refroidissement du corps humains et enfin nous verrons l’application de la loi de refroidissement de Newton dans le cadre médico-légale. I.

Loi thermique de Newton : Nous allons voire qu’est-ce la loi thermique de Newton.

En effet la loi thermique de Newton indique que le flux thermique (vitesse à laquelle un objet échange de la chaleur avec son environnement) est proportionnel à la différence de température entre l’objet et son environnement, et à la surface d’échange avec l’extérieur. On donc Φ = h× s× (Text– T) De plus, Newton avait remarqué qu’un objet se refroidissait d’autant plus rapidement lorsque la différence de température entre le corps et l’extérieur était plus importante. Par exemple : lorsqu’on place une tasse de thé qui a une température de 90°C dans une pièce à température ambiante à environ 25°C, le café se refroidit lentement car la différence de température entre la tasse et la pièce est de 65°C mais lorsqu’on place ce même tasse de thé à l’extérieur en pleine hiver à une température de 0°C, la tasse se refroidit beaucoup plus rapidement car la différence de température entre le système et le milieu extérieur est plus important 90°C. D’autre part, la loi de refroidissement de newton est modélisée par une équation différentielle de premier ordre.

Et sa solution est égale à la différence de température entre le système incompressible (dont le volume ne varie pas) et son environnement. Et donc la température initiale de ce système varie de façon exponentielle en fonction du temps et tend vers la température de son environnement. II.

processus de refroidissement du corps humain : Le corps humain à une température normale à 37°C précisément entre 36°C et 37,8°C, mais après le décès, la température du corps commence à refroidir à dû à l’arrêt des fonctions de thermorégulation.

Le corps refroidit donc part transfert thermique jusqu’à atteindre la température ambiante de l’environnement dans laquelle il se trouve, ce phénomène est appelé « algor mortis ».

Ce processus se passe en plusieurs étapes : -Phase initiale : durant les 30 premières minutes voir jusqu’à les 3 premières heures, la température du corps ne change pas dû aux processus métaboliques restants.

Durant cette phase, la perte de chaleur se fait principalement par les mécanismes de conduction et de rayonnement car après la mort la chaleur du corps se dissipe vers les surfaces en contact direct comme le sol.

Donc si le corps est en contact direct avec une surface froide, il va perdre de la chaleur rapidement.

De plus il émet de la chaleur sous forme de rayonnement infrarouges vers l’environnement plus froid. -phase intermédiaire de décroissance rapide : la température du corps commence à diminuer de manière constante, donc cette baisse peut être modéliser par une fonction exponentielle.

Et donc durant cette 2ème phase, c’est le mécanisme de convection est qui dominant car l’air en mouvement autour du corps accélère la perte de chaleur du corps. -phase finale de décroissance lente : la température corporelle finit par se stabiliser et s’égalise avec celle de l’environnement.

Durant cette phase, le mécanisme de convection continue jusqu’à ce que l’équilibre thermique soit atteint (c’est-à-dire qu’il n’y ai plus de différence de température entre le corps et son environnement). Il y a aussi des facteurs à prendre en compte qui peuvent influencer le refroidissement du corps : - L’humidité : Une humidité élevée augmente la perte de chaleur par évaporation Les vêtements : ils peuvent jouer le rôle d’isolant thermiques et donc participer au ralentissement du refroidissement du corps La masse corporelle et les tissus adipeux : effectivement, plus la masse corporelle est élevée, plus il y a de tissus adipeux (qui sont des tissus cellules graisseuses) qui agissent comme des isolants thermiques.

Donc un.... »