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Niveau maths sup
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diagramme de Clapeyron

Posté par
fenchyr
15-05-15 à 14:31

Bonjour dans un exercice on introduit une transformation réversible de l'état A (Pa,Va,Ta) à l'état B (3Pa,VB,Ta) dont la représentation en coordonnée de Clapeyron est une droite.

Voilà je n'arrive pas a saisir si cette droite a proprement dit est une fonction affine ou encore la représentation d'une transformation isochore ou isobare et pourquoi ?

Merci d'avance

Posté par
mordorok
re : diagramme de Clapeyron 15-05-15 à 14:50

Bonjour, un diagramme de Clapeyron représente la pression en fonction du volume.
Si tu as une droite verticale c'est isochore, si c'est horizontale c'est isobare.
Mais la transformation que tu décris là est une isotherme, la température de l'état A est la même que la température de l'état B.
Seulement une isotherme n'est pas une droite, elle a la même forme qu'une fonction 1/x donc je pense que tu as mal vu ton diagramme ?
D'après tes données ton diagramme devrait ressemblait à ça :

(désolé c'est un peu moche je l'ai fait vite fait sur paint :p )

diagramme de Clapeyron

Posté par
mordorok
re : diagramme de Clapeyron 15-05-15 à 14:54

A noter que ta transformation va de A vers B et donc que c'est une compression isotherme (le volume diminue et la pression augmente).
Dit moi si c'est bien cela que tu as ?

Posté par
fenchyr
re : diagramme de Clapeyron 15-05-15 à 15:04

le problème c'est que mon problème met en réalité en jeu trois différents dont le premier représente une transformation isotherme (ici j'ai bien le même que vous), le deuxième celui du topic et le troisième une transformation composée d'une isochore puis d'une isobare.

La transformation en elle-même doit être monotherme à priori

Posté par
fenchyr
re : diagramme de Clapeyron 15-05-15 à 15:09

D'ailleurs pour le travail sur chaque transformation j'ai :

W1 = 2*Ta*R*ln(3) pour la transformation que vous avez représenter
Puis je doit trouver W2 = 8*R*Ta/3 pour celle de l'énoncé du topic et enfin W3 = 4*R*Ta pour la dernière cependant je trouve W3 = 4*R*Ta/3 pour la dernière et non le résultat attendu...

Posté par
mordorok
re : diagramme de Clapeyron 15-05-15 à 15:19

Donc si j'ai bien compris tu as en fait un cycle composé des 3 transformations que tu as citées ? J'ai du mal à voir où la seconde transfo se termine et où/comment la troisième commence.
Tu peux montrer ton diagramme en cliquant sur Img et attacher ton image ?
Cela serait plus facile de t'aider car là j'ai vraiment du mal à visualiser (tes infos sont trop vagues, tu vas de A à B avec la transfo que j'ai montrer mais après tu retournes de B à C en 3 transfo ? ou alors ce n'est pas un cycle ? )

Posté par
fenchyr
re : diagramme de Clapeyron 15-05-15 à 15:33

En fait j'ai trois transformation distinctes qui vont toutes de A vers B

Voila je vous ai une image qui représente ce que j'avais tracer sur une feuille pour voir comment faire l'exercice

diagramme de Clapeyron

Posté par
mordorok
re : diagramme de Clapeyron 15-05-15 à 15:46

Ah oui c'est tout de suite plus clair,
donc en fait tu as deux chemins :
Une isotherme (flèche rouge) qui va de A(Va,Pa,Ta) à B(Vb,3Pa,Ta).
Le second chemin est composé en 2 parties, appelons C, le point (Va,3Pa,Tb) :

De A à C, c'est une isochore car durant toute ta transformation A->C ton volume te varie pas : A(Va) ----> C(Va)

De C à B c'est une isobare pour les mêmes raison C(3Pa) ----> B(3Pa)

Attention, ta flèche rouge laisse suposer que c'est une droite, or comme je te l'ai dit ici c'est une fonction 1/x, c'est donc une courbe !
Est-ce que j'ai répondu à ta question ?

Posté par
mordorok
re : diagramme de Clapeyron 15-05-15 à 15:49

Ah en fait il manque le chemin 2 avec lequel tu as des problèmes c'est ça ?

Posté par
fenchyr
re : diagramme de Clapeyron 15-05-15 à 15:51

Désolé et merci pour votre patience mais non^^ en fait ce que j'ai ici représenté est ce que j'ai compris il reste a représenté le chemin 2 qui lui est représenté par une droite mais dont on ne sait rien de plus a part que le travail fourni par celui-ci est celui que j'ai donné ci-dessus.

Posté par
fenchyr
re : diagramme de Clapeyron 15-05-15 à 15:52

Oui c'est cela je viens de lire votre message

Posté par
mordorok
re : diagramme de Clapeyron 15-05-15 à 16:24

Désolé, je dois pas encore avoir le niveau pour répondre à ta question surement x). Du coups j'espère que quelqu'un pourra te répondre, pour moi une droite comme tu l'as décrite n'étant pas possible.
J'ai cherché un peu sur internet et j'ai trouvé ça : http://claude-gimenes.fr/fr/p/21/488/3306
Bon c'est de la chimie mais bon. Bonne chance pour ton problème et encore désolé :/

Posté par
krinn Correcteur
re : diagramme de Clapeyron 15-05-15 à 17:33

bonjour,

si la représentation en coordonnées de Clapeyron est une droite, on a donc: P = aV + b
on trouve a et b en écrivant que les états A et B sont sur la droite
et ensuite on calcule W = - P dV

cela correspond à une transformation qui n'est ni isotherme, ni isobare, ni isochore
(mais elle est monotherme)

Posté par
fenchyr
re : diagramme de Clapeyron 17-05-15 à 12:56

Le problème c'est que j'obtiens 0 pour le travail ...

Posté par
krinn Correcteur
re : diagramme de Clapeyron 17-05-15 à 13:08

que trouves-tu comme relation: P=aV+b ?

Posté par
fenchyr
re : diagramme de Clapeyron 17-05-15 à 18:12

J'ai a = 2P(a)/(V(a)-v(b)) et
b= -P(a)(Vb+va)/(v(a)-vb)

Posté par
krinn Correcteur
re : diagramme de Clapeyron 17-05-15 à 18:33

on a le système:
aVA+b = PA
aVB+b =3PA

ce qui donne:
a = 2PA/(VB-VA)
b = (PAVB-3PAVA)/(VB-VA)

d'où en réarrangeant un peu: P = 2PA(V-VA)/(VB-VA) + PA

donc on a bien: P(VA) = PA et P(VB) = 3PA



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