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Etude gaz parfait
Bonjour à tous, Je suis actuellement en IUT et nous avons une série d'exercice a en thermodynamique à réaliser, voici l'énoncé:
On considére un volume d'air V1= 0.05 m3 sous un piston de section S=0.25m2.
sa pression initiale est de P1 = 200 kPa et de température T1=7°C. Un ressort touche le piston sans exercer une pression sue celui-ci, la constante du ressort vaut 150kN/m.
On chauffe le gaz pour faire doubler son volume. Déterminer:
a)sa pression final
b) le travail des forces de pression
c) calculer la variation d'énergie interne et d'enthalpie du gaz en considérant que l'air est un gaz diatomique avec M=28.97 kg/kmol.
Je bloque désla premier questionon a en considérant l'air comme un gaz parfait : P2V2= nRT2 mais nous ne connaissons pas T2.
Merci d'avance
Bonjour,
Connaissant la variation de volume et l'aire de la section, tu peux calculer la variation de longueur du ressort et en déduire l'intensité de la force qu'il exerce. Tu en déduis la pression. Pour la suite, tu peux utiliser le fait qu'un ressort emmagasine une énergie potentielle élastique égale à (1/2)k.(
l)2 où k est la constante de raideur du ressort et l la différence entre la longueur du ressort et sa longueur à vide.
Je suis quand même mal à l'aise en lisant l'énoncé.
P1 est-elle une pression absolue ou une pression relative ?
Mais, quoi qu'il en soit, P1 est > que P atmosphérique normale, alors comment se fait-il que le piston ne "sorte" pas plus fort à l'état initial ... sachant que le ressort n'exerce pas de pression sur le piston initialement.
A moins de supposer que P1 est une pression absolue et que la pression atmosphérique soit 2 fois plus grande que la normale ???
Ai-je raté quelque chose ?
J'ai répondu sur la méthode générale sans m'intéresser au valeurs numériques mais c'est vrai que JP soulève un point intéressant. Sans plus d'indication, il y a quelque chose d'aberrant.
J'ai vu passer il y a quelques temps un exercice très analogue avec un état initial tel que P1 > Patm et un ressort qui n'exerçait aucune action mais :
1°) l'énoncé précisait la valeur de Patm ;
2°) l'énoncé précisait que l'équilibre initial était obtenu grâce à un système de "taquets" ou de cales que l'on enlevait brutalement. La détente du gaz étant ainsi irréversible...
Il ne s'agit pas de cela ici car l'augmentation de volume s'obtient par échauffement.
Bref : je pense qu'il y a une erreur dans les valeurs numériques. La cohérence de cet exercice repose sur l'égalité P1 = Patm qui n'est pas vérifiée ici.
PS : Il y en avait déjà une dans l'exercice précédent sur la pression de vapeur saturante...
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