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Exercices et devoir thermodynamique i

Principes de la thermodynamique Série d ? exercices pour entrainement Exercice N Un gaz parfait pour lequel Cv R est pris dans les conditions du point a dans la ?gure ci-contre On lui fait décrire le chemin ab de manières di ?érentes le trajet acb le trajet adb le trajet ab directement On pose P P et V V Déterminer la quantité de chaleur et le travail fournis au gaz par mole dans chacun des processus Donner les réponses en fonction de R et T Calculer la chaleur spéci ?que molaire du gaz en fonction de R pour le processus ab Exercice N On fait subir à une mole de gaz parfait initialement dans l'état P V T les transformations successives suivantes toutes réversibles Transformation adiabatique amenant le gaz dans l'état V V P T Transformation à volume constant amenant le gaz de l'état P V T à l'état V V P T T Transformation isotherme qui ramène de l'état P V T à l'état initial Représenter dans un diagramme P V le cycle décrit par le gaz Déterminer T P P en fonction de T P ?? Cp Cv Préciser si T est supérieure ou inférieure à T Calculer le travail et la chaleur reçus par le gaz au cours des trois transformations Quel est le travail total reçu par le gaz au cours du cycle Exercice N On considère un cylindre horizontal de volume invariable qui est divisé en deux compartiments A et B par un piston mobile se déplaçant sans frottements On suppose que les deux compartiments et le piston sont athermanes et qu ? à l ? instant initial les deux compartiments A et B ont le même volume V dm d ? hélium gaz parfait à la pression P atm et à la température T K g le gaz du compartiment C reçoit à l ? aide d ? une résistance chau ?ante de la chaleur du milieu extérieur Déterminer C - Les pressions les volumes et les températures des compartiments C et C lorsque la pression du gaz contenu dans C devient P P - La variation d ? énergie interne du gaz dans C et C et l ? énergie fournie par la résistance chau ?ante Exercice N Un métal de masse m kg de chaleur massique à pression constante Cp J kg K et de température t C est mis en contact à pression constante avec une source de chaleur de température t C Au bout d ? un certain temps le métal est en équilibre thermique avec la source de chaleur - Déterminer la variation d ? entropie du métal - Déterminer la variation d ? entropie de l ? univers CExercice N Exprimer la variation élémentaire d ? entropie d ? un gaz parfait en fonction des variables indépendantes T et V En déduire la variation d ? entropie d ? une mole de gaz parfait qui évolue de l ? état initial caractérisé par P V et T à