Comment dater le décès d’une personne grâce à la loi de thermodynamique de newton
Publié le 18/06/2025
Extrait du document
«
Sujet 1 : La loi thermique de Newton permet-elle de donner une estimation
sur la date du décès d’une personne
Math : équation différentielle pour montrer comment trouver la fonction
exponentielle utilisé pour le refroidissement
Physique : Loi thermique de newton
je vais répondre à la question « La loi thermique de Newton permet-elle de
donner une estimation sur la date de décès d’une personne ».
Nous allons commencer par résoudre l’équation différentielle qui répond à la loi
de Newton, puis nous étudierons la fonction obtenue pour trouver une
estimation de la date de décès.
Puis nous verrons qu’il existe d’autre moyen
pour trouver cette estimation
I)
Explication sujet
Pour dater la mort d’une personne il faut qu’il y ait un médecin légiste.
Le
médecin légiste s’occupe des vivants et des morts, c’est le médecin qui est
appelé lors de la constatation d’un décès suspect.
Il permet de résoudre des
enquêtes et lorsqu’il intervient dans une enquête il passe à la barre lors des
jugements en qualité d’expert.
Il y explique comment selon les indices qu’il a pu
relever comment la personne est décédée, ce qu’elle a vécu, si la victime a
souffert ou non.
Il travaille en équipe avec la police scientifique, la police, les juges, les
enquêteurs, les avocats, la gendarmerie et les médecins.
Le refroidissement du corps, est important pour les enquêteurs et les médecins
légistes dans la résolution des affaires.
Isaac Newton qui était mathématicien et physicien né au 17ème siècle, fut le
premier à analyser la relation entre la température d’un certain lieu et la
chaleur perdue par un corps au sein de celui-ci.
Après avoir effectué de
multiples recherches, il finit par créer une loi connue sous le nom de « loi de
refroidissement de Newton » qui stipule que le taux de perte de chaleur d’un
corps est proportionnel à la différence de température entre le corps et le
milieu.
Notre cas est, un mort dans une maison, ce qui fait que la température reste
constante à environ 20°C.
Un corps étant à 37°C lorsqu’il est en vie.
Lorsque je parle de date, je vais expliquer le jour, l’heure de décès.
II)
Les équations différentielles pour expliquer l’équation de la loi
thermique
- Les équations différentielles permettent de modéliser l’évolution d’une
fonction elles vont nous servir pour avoir l’évolution de la température
du corps au cours du temps.
- La loi thermodynamique de Newton dit que la vitesse de refroidissement
d’un objet est proportionnelle à la différence entre sa température T et la
température ambiante T0 (Supposée constante), ce qui se traduit par
l’équation T’= k(T-T0), ou k est appelé constante de proportionnalité et
est déterminée par des expériences en laboratoire.
Si la température
initiale est 37°C, alors on établit k (ne connait pas donc pas possible de
trouver)
La situation répond à l’équation Y’= -0.1(Y-20)
Il y a donc une solution particulière et générale avec Y(x)= ke-0.1x+20
Où k=17 ce qui représente la condition initiale
En dérivant la fonction on sait qu’elle est décroissante de façon rapide car elle
correspond à une exponentielle, en partant de 37°C et arrivant à 20°C
Pour la dérivée on part de Y(x)= 17e-0.1x+ 20 et on arrive à -1.7e-0.1x qui est
négatif
Pour trouver le délai post mortem on cherche x= à la température du corps
retrouver décédé, on trouve donc depuis combien de temps la personne est
décédée.
Supposons que la température soit de 30°C on résout donc f(t)=30 et trouvons
t=5.3h cela fait donc 5.3h qu’il était mort depuis la prise de température du
rectum.
III)
Loi thermique de Newton
Considérons un système incompressible en contact avec le milieu extérieur sans
échange de matière, le système ou le milieu extérieur étant fluide.
L’évolution de la température de ce système est difficile à modéliser, car
plusieurs modes de transfert thermique interviennent.
Lorsque le principal
mode de transfert thermique est la convection dans ce fluide, la loi de Newton
modélise le flux thermique Φ à partir d’observations expérimentales.
Elle relie
le flux thermique convectif et la différence de température (Text – T) entre :
• Le système dont la surface d’échange S avec le milieu extérieur a pour
température T (supposée 20°C)
• Et le milieu extérieur de température Text constante appelée,
thermostat.
Cette loi s’écrit : Φ = h×S×(Text – T) avec
Les molécules d’un corps sont en contact avec les molécules de l’air
environnant.
À une échelle microscopique, ces molécules sont constamment en
mouvement.
Si le corps est plus chaud que l’air ambiant, ses molécules ont, en
moyenne, plus d’énergie cinétique que celles de l’air.
Cette différence de
température crée un gradient thermique
Les molécules du corps, sont en contact direct avec les molécules de l’air,
transfèrent une partie de leur énergie cinétique à ces dernières.
Ce transfert se
fait par collisions entre les molécules, les....
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