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Niveau maths sup
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exercice thermodynamique gaz parfaits

Posté par
croco2012
28-12-12 à 19:52

Bonsoir tout le monde
Je suis coincé dans un exo de thermodynamique (lvl sup):

    Une enceinte isolée thermiquement du milieu extérieur est séparée en 2 compartiments de même volume (20L) par une cloison permettant des échanges de chaleur très lents. Le 1er compartiment est rempli d'hélium et le 2ème de dioxygène (supposés parfaits).
Cv(He)=12,465 J.mol-1.k-1   et Cv(O2)=20,775 J.mol-1.K-1
  Au départ Po=10^5Pa et To=273K dans les 2 compartiments.
1°Nb de mol dans chaque compartiment
2°L'helium est chauffé avec une résistance en lui fournissant 300J (pendant un temps très court).
Température T1 et pression P1 de l'hélium?
3° On attend l'équilibre thermique entre les deux compartiments.
Température finale T2?
4° Montrer que tout ce passe comme si la cloison n'existait pas et conclure.

J'ai fait les qu° 1. et 2.:
1° application P*V=n*R*T aux 2 compartiments (en supposant connu R=8,314 SI)
2° réaction isochore donc W=0
forme différentielle du 1er principe: dU=d'Q donc (U)=Q(0->1)
Or pour un gaz parfait dU=Cv*d'T cad (U)=(To-T1)Cv.dT (U ne dépend que de T: 1ère loi de Joule)
Ainsi Q(o->1)=Cv*(T1-To) et sachant que Q(0->1)=300J, To=273K je trouve T1=297K

Après j'ai essayé de répondre à la 3° en appliquant le 1er principe au syst(He+O2)
Ainsi je trouve T2= To+(Qa/(n*R))*((a-1)*(b-1))/(a+b-2)
en ayant  déterminé a et b avec la relation de Mayer...
Mais en fait je ne suis pas sur d'avoir répondu à la qu° 3 mais plutôt à la 4 ( en supposant être dasn un unique système) et donc je ne vois pas comment répondre à la 3°

Voila



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