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Niveau maths spé
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Exercice de thermodynamique

Posté par
naistomeetyou
02-01-16 à 23:21

Bonsoir à tous,

Je suis actuellement en deuxième année de classe prépa BCPST et je suis bloquée sur un exercice de thermodynamique à propos d'une transformation adiabatique d'un gaz parfait impliquant une colonne cylindrique et un piston. Ci joint le libellé de l'exercice avec notamment la partie qui m'embête... Pourriez-vous m'éclairer?

"Une certaine masse de gaz parfait est ensuite placée dans un autre cylindre C d'axe vertical, de section droite constante s = 16 cm3
Un piston P de masse M = 48 kg mobile sans frottement, isole ce gaz dans une colonne cylindrique de longueur l. C et P sont imperméables à la chaleur. La masse M est reliée à une autre masse M' de valeur variable, à l'aide d'une corde passant sur 2 poulies. Ce système mécanique est sans frottement. Pendant les expériences suivantes, la pression atmosphérique reste égale à 105 Pascals.
1° Le gaz est on équilibre (1') caractérisé par les valeurs l'1 = 1 m, P'1 = 105
Pa et T1 = 300 K .
En diminuant progressivement la masse M' dont la valeur passe de M à zéro, un opérateur fait une compression adiabatique réversible de ce gaz qui atteint un nouvel état d'équilibre (2') : (P'2, V'2 et T'2) .
Calculer :
a. P'2 en Pascal, V'2 en m3
et T'2 en K ;
b. Le travail effectué par le gaz pendant cette
transformation (en Joules) ;
c. Les variations d'énergie interne et d'enthalpie qui
accompagnent cette compression.


Bonne soirée

Anaïs

Posté par
vanoise
re : Exercice de thermodynamique 03-01-16 à 11:05

Bonjour,
Pour P'2 : il faut écrire l'équilibre du piston de masse M sous l'action de son poids, de la force de pression atmosphérique extérieure( 105Pa je suppose et non 105Pa) et de la force de pression exercée par le gaz.
Ensuite : gaz parfait, évolution adiabatique, évolution réversible : les trois conditions d'application de la loi de Laplace sont réunies !
La fin est classique.



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