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Exercice thermodynamique
Bonjour/Bonsoir,
Je révise actuellement pour mon partiel de physique et je bloque sur deux exercices, dont les énoncés sont les suivants :
Exercice 1 :
Calculer en Joule la variation d'énergie interne qui résulte de la fusion de 1kg de glace à 0degrés sous la pression atmosphérique p0=10^5 Pa. la chaleur de fusion de la glace L=80kcal.kg^-1 représente la variation d'enthalpie massique (DeltaH) qui accompagne la fusion dans ces conditions. On donne d'autre part :
-masse volumique de l'eau à 0 degrés: pL=1000kg.m^-3
-masse volumique de la glace à 0degrés : pS: 910kg.m^-3
-J = 4200 J.kal^-1
Exercice 2 : Calculer la variation d'énergie interne relative à la transformation de 1kg d'eau de l'état initial liquide à 100degrés sous 1 atm a l'état final de vapeur à la meme température et sous la meme pression.
Quelle quantité de chaleur faudrait-il fournir au système pour passer au même état initial au même état final, la vaporisation ayant lieu dans le vide ?
On donne la chaleur latente de vaporisation de l'eau à 100degres sous 1atm : 540 kcal.kg^-1,la masse volumique de l'eau liquide à 100degres : 1 g.cm^-3, celle de la vapeur d'eau à 100degres sous 1atm : 6.10^-4 g.cm^-3.
Merci d'avance.
Bonjour,
C'est juste l'utilisation des définitions de U et H et de l'utilisation du premier principe dans les cas particuliers P Constante ou V Constant.
Bonjour,
Est-ce qu'il serait possible de me le montrer à travers ces exercices ?
Merci d'avance.
Cordialement.
Bonjour,
Voilà quelques formules qui devraient t'aider:
Q = m * c * 
T
si V constant, on a Q = U
si P constante, on a Q = H
U = Q + W
W = P - V
A toi de faire les calculs.
Merci pour vos réponses.
Juste quelques questions : les masse volumiques servent à trouver la capacité calorifique ? Par ce que pour l'exo 1, pour trouver la quantité de chaleur via la formule,
Il me manque la capacité calorifique.
Ensuite, pour le travail, on a la pression ok, mais pour variation du volume, comment on le trouve sachant que l'on nous donne pas de volume dans l'énoncé..(Utilise t-on La variation d'enthalpie?)
Merci d'avance.
Pour la capacité thermique, le texte dit "fusion de 1kg de glace à 0 °C" et donc ?
Le deuxième texte dit "à la même température" et donc ?
Il n'y a pas de travail à calculer.
Par contre les données concernent l'enthalpie et on vous demande l'énergie interne.
L'Energie Interne n'est pas égale à DeltaU=Q+W? Je ne comprend pas Pourquoi on utilise l'enthalpie et pas le travail W...
Et “fusion de 1kg de glace à 0degres” signifie qu'il y a une élévation de la température et que lorsque la température ne bouge pas, c'est une transformation isotherme?
Pour le 1) vous connaissez H et on vous demande de calculer U. Il n'y a aucun calcul de Q ou W à faire.
Pour le début de 2) idem.
Pour la fin du 2, le texte est un peu elliptique, mais on peut interpréter "même état final" comme le volume de vide est égal au volume nécessaire pour que la vapeur soit dans l'état désiré. Et noémie a indiqué "si V constant, on a Q = U"
Et “fusion de 1kg de glace à 0degres” signifie qu'il y a une élévation de la température et que lorsque la température ne bouge pas, c'est une transformation isotherme ?
Si c'est à 0°C, c'est à 0°C et donc il N'y a PAS élévation de température et c'est bien isotherme.
Donc pour le premier exo, étant donné que V ne bouge pas, il est constant , on a DeltaU=DeltaH donc maintenant il faut juste mettre 80 kcal.kg^-1 en Joules ?
Pour le 2nd exo, on a V constant donc DeltaU=DeltaH, on a ainsi 540kcal.kg-1 qu'il faut également mettre cela en Joules?
Pour la fin de l'exo, je vais voir dans un instant.
Merci en tout cas de vos réponses.
Et aussi bien dans le 1) que le début de 2) V varie : vous avez déjà mis une bouteille d'eau dans un congélateur ?
OK, donc que vaut U ?
Il vaut mieux en effet mettre H en Joule avant d'introduire d'autres grandeurs qui elles, seront en Joule.
Vous écrivez que H=U+PV et que H=80 kcal.kg^-1 à convertir en Joules. Vous cherchez U.
Soit H=U+(PV)
Qu'y-a-t-il d'embrouillé la dedans ?
D'accord, soit DeltaU=-DeltaH + Delta(PV)
Pour calculer la variation de volume, il faudrait donc partir de la formule p=m/V donc V=m/p ( a partir des 2 masses volumiques que l'on nous donne)?
Puis après mettre DeltaH en joules, en utilisant J=4200 J.kcal-1 ?
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