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Niveau école ingénieur
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Entropie : Variation d'entropie

Posté par
EinsteinEmc2
05-01-13 à 00:37

Bonjour , je suis complétement bloqué sur la correction d'un exercice je ne comprend pas.

Un kilogramme d'eau à T1=20 degré est mis en contact avec un thermostat à la temperature T0=80° . On donne Ceau = 4,18 J.g-1.K-1

1) Determiner la variation d'entropie de l'eau et du thermostat. Donner l'entropie échangée par l'eau et l'entropie crée.

2) On recommence en maintenant d'abord l'eau en contact avec un thermostat a 50°C puis avec le thermostat à 80°C. Répondre aux même question.

Donc pour la question numéro 1 seau= de I a F Q = m Ceau dt  (formule de la chaleur pour un solide) je trouve quand je fais l'application numérique 710K.J-1 tandis que dans la correction c'est 778 KJ-1 Je suis perdu helppp me please

Posté par
krinn Correcteur
re : Entropie : Variation d'entropie 05-01-13 à 10:42

bonjour,

attention: dS échangée = Q / T

donc S = (Q / T)

Posté par
EinsteinEmc2
ree 05-01-13 à 16:24

Oui pardon je me suis mal exprimé donc seau= Q/T or comme je l'ai mis en haut Q = m Ceau dt . Quand je fais le calcul je trouve 710 K.J-1 Quand je calul le Q a apar et 779 quand je fais le calcul avec l'intégrale de la facon suivante :

Seau= m Ceau dt = mCeau ln ( T0/T1)

D'aprés la correction c'est cette deuxieme méthode qu'il faut utilisé mais pourquoi pas l'autre ?! je sais pas si je me fais comprendre ..

Posté par
EinsteinEmc2
ree 05-01-13 à 16:49

alloo..

Posté par
EinsteinEmc2
re : Entropie : Variation d'entropie 05-01-13 à 18:27

:(:(:? Personne n'a une idéeee.. ?

Posté par
krinn Correcteur
re : Entropie : Variation d'entropie 05-01-13 à 18:45

il n'y a qu'une façon de calculer la variation d'entropie de l'eau passant de Ti à Tf :

dS éch = m Cp dT / T

S = Ti Tf m Cp dT / T
= m Cp Ti Tf dT / T (si on suppose Cp constant)
= m Cp (ln (Tf) - ln (Ti))
= m Cp ln (Tf/Ti)

Citation :
Quand je fais le calcul je trouve 710 K.J-1 Quand je calcule Q à part

tu peux calculer Q mais tu ne peux pas en déduire S

Posté par
EinsteinEmc2
ree 05-01-13 à 19:22

Merci drep , euh je suis d'accord avec toi mais pourquoi quand je le calcule à part Q cela ne marche pas d'autant plus que pour la deuxième partit de la question il utilise cette méthode. pour calculer thermostat.
thermostat= ( m Ceau (T0-T)) / T0 et la on trouve 710 K.J-1 dans ce calcule ci on a pas utliser l'intégrale ainsi que le ln je ne comprend pas pourquoi ? a quel moment on peut faire le calcul de cette manière la ou d'une autre ?

Posté par
EinsteinEmc2
re : Entropie : Variation d'entropie 05-01-13 à 19:27

Pourquoi je ne peut pas déduire S si je calcule Q ?  etant donnée que S= Q/T = 1/TQ= Q/T je ne vois pas pourquoi on ne pourrai pas faire comme cela pour la première partit de la question sachant qu'ils ont fait cela pour la deuxième partit avec thermostat , je ne sais pas si tu vois ce que je veut dire ...

Posté par
krinn Correcteur
re : Entropie : Variation d'entropie 05-01-13 à 19:42

tu mélanges deux transformations différentes:

a) l'eau se réchauffe et passe de 20 à 80°C: dans cette transformation, T varie

tu n'a pas le droit d'écrire: (Q/T) = 1/T Q car T n'est pas une constante

b) le thermostat réchauffe l'eau (en restant à une température constante Tf)

là tu peux écrire: (Q/Tf) = 1/Tf Q = Q/Tf

car T = Tf durant toute la transformation, donc 1/Tf est une constante que l'on peut "sortir" de l'intégrale

Posté par
EinsteinEmc2
ree 05-01-13 à 19:54

Yes tout à fait , effectivement sa parait logique , je n'avais pas fais attention merci beaucoup Krinn , j'aurai d'autres questions si tu n'est pas pressé ?! Pour trouver l'entropie créee il me faut l'entropie échangée je ne sais pas à quoi cela correspond?!
On a seau= Se + Sc , Que vaut Se dans la correction il est écrit que Se= -thermostat = 710 J.K-1 pourquoi donc ..
Entropie échangée par l'eau serait égale a la variation d'entropie du thermostat?

Posté par
EinsteinEmc2
reee 05-01-13 à 20:50

...

Posté par
krinn Correcteur
re : Entropie : Variation d'entropie 05-01-13 à 23:35

par définition: si un système échange avec l'extérieur la quantité de chaleur Q à une température Ts (température de la surface d'échange),

dSe = Q / Ts

donc ici: Se (eau) = Q/Tf = m Cp (Tf-Ti) / Tf (je suppose qu'on attend que l'eau atteigne la température du thermostat)

comme tu as calculé Sth tu pourras vérifier que:
Se = - Sth


sauf erreur

Posté par
EinsteinEmc2
ree 06-01-13 à 11:12

ah okéééééééé merci beaucoup Krinn une fois que j'ai Se je peut donc trouver Sc facilement jte remercie pour ton aide cela ma beaucoup aidé à bientot



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