SALUT
encore moi pour un nouvel exercice de physique
un cylindre est equipé d'un piston qui peut se déplacer doucement connecté par un ressort au bas du cylindre comme le montre la figure 0.1 mol de gaz parfait est dans la partie gauche du cylindre a une temperature de 300 K
la pression atmstherique est 1 *105 Pa
la surface du piston est S = 1 * 10 - 3 m2
la constante de raideur du ressort est : k = 500 N/m
la constante des gaz parfait est R = 8.3 J/mol . K
1) a l'origine le ressort est à sa longueur naturelle calculer le volume du gaz
2)en chauffant le gaz le piston se deplace vers la droite de 0.20 m
calculer la pression du gaz apres le changement
3) calculer la temperature du gaz apres le changement
4)calculer le travail effectué par le gaz pendant le changement
voila ce je trouve pour la question 1
P pression du gaz / V : volume du gaz / T :temperature du gaz
P * V = n * R * T V = (n * R * T ) / P
V = (0.1 * 8.3 * 300 ) / 1* 105 = 2.49 * 10- 3
est ce vrai et comment debuter pour les autres questions
Bonsoir,
Voici quelques indications qui devraient pouvoir t'aider :
2) Effectue un bilan des forces sur le piston : d'un côté une force de pression liée au gaz dans le compartiment, de l'autre la force de pression liée à la pression atmosphérique et la force exercée par le ressort sur le piston.
3) Une fois que tu connais la pression dans le compartiment tu as tout ce dont tu as besoin pour déterminer la température (relation d'état des gaz parfaits).
4) Là je ne suis pas complètement sûr. Dans le cas de cet exercice je supposerais que la transformation est adiabatique (en prenant l'air à l'intérieur du compartiment comme système). On a alors DeltaU = W.
Florian
bon voila ce que je trouve avec tes indications
2)
PA : pression du gaz a gauche
PR : la pression a droite du piston celle du ressort et de l'atmosphere (Pa)
T: tession du ressort = 500 * 0.2
PA = PR PA = (T/S) + Pa = (500 * 0.2 /10 - 3) + 10 5
PA = 2 * 105 Pa
3)
T1 = (PA * VA ) /(n * R)
avec VA =V + S * 0.2 = 2.5 * 10-3 + 10 - 3 * 0.2
VA = 27 * 10 - 4 m3
T1 = ( 2 * 105 * 27 * 10 - 4 ) /(0.1 * 8.3)
T1 = 650 K
pour le 4) on sait pas si c'est un gaz monoatomique ou diatomique donc comment faire?
1)
PoVo = nRTo
10^5.Vo = 0,1*8,3*300
Vo = 249.10^-5 m³
-----
2)
F = k*Delta L
F = 500 * 0,2 = 100 N (ressort)
Delta P = F/S = 100/10^-3 = 10^5 Pa
P = Po + Delta P = 2.10^5 Pa
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3)
PoVo/To = P1V1/T1
10^5 * Vo/300 = 2.10^5 * (Vo + 0,2.S)/T1
10^5 * 249*10^-5/300 = 2.10^5 * (249.10^-5 + 0,2*10^-3)/T1
T1 = 648 K
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Sauf distraction.
tout ca c'est tres bien mais est que vous pourriez m'aider pour le travail lors du changement de temparure
bonjour,
si on chauffe un gaz, Q>0 donc c'est mal parti pour que la transformation soit adiabatique
4) il suffit de calculer le travail mécanique nécessaire pour déplacer le piston de 20cm
Oui, au temps pour moi, cette proposition pour la question 4) n'était pas judicieuse. Revenir à la base delta W = - P dV me semble facile à utiliser ici :
P(x) = k/S . x + Pext
Et donc :
delta W = (-1) . (k . x + Pext . S) dx
Puis il ne reste plus qu'à intégrer entre la position de départ (x = 0) et la position finale du piston (x = 20 cm).
Cela me semble plus correct, non ?
Florian
Florian a donné une façon de faire
on peut aussi raisonner purement mécaniquement avec le théorème de l'Em appliqué au système piston-ressort, par ex.
une chose m'intrigue: est-ce vraiment du niveau "terminale" ?
Ben si, regarde mon message du 26-06-2015 à 17:09, tu as la méthode à suivre, il ne te reste plus qu'à faire l'intégration
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