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Niveau maths sup
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Gaz parfait

Posté par
KrnT
18-04-21 à 15:11

Bonjour/Bonsoir,
Je m'entête à comprendre une notion qui m'échappe dans le chapitre de la thermodynamique . Et je voudrais que vous m'aidez à éclaircir ces idées, Merci d'avance :
Il est inscrit que lorsqu'on est face à un gaz parfait \delta U= c_vdt et \delta H= c_pdt Alors que sa valeur en temps normal : \delta U= c_vdt+(\frac{\partial U}{\partial V})_Tdv et \delta H= c_pdt+(\frac{\partial H}{\partial P})_TdP
Et j'en conclus de là qu'un Gaz parfait est toujours isochore et isobare alors que ce n'est pas le cas De même pour la relation de Mayer qui est utilisée pour les gaz parfaits.
Et je voudrais savoir pourquoi nous ne pouvons pas directement utiliser la relation énergétique Umonoatomique=3/2nRT et Udiatomique=5/2nRT pour tout les exercices ?

Posté par
vanoise
re : Gaz parfait 18-04-21 à 15:38

Bonjour
Si tu exprimes les différentielles  de U et H pour un gaz parfait, tu obtiens quoi ?

Posté par
KrnT
re : Gaz parfait 18-04-21 à 19:04

dU =(\frac{\partial U}{\partial T})_vdT+(\frac{\partial U}{\partial V})_TdV
et dH =(\frac{\partial H}{\partial T})_PdT+(\frac{\partial U}{\partial P})_TdP

Posté par
KrnT
re : Gaz parfait 18-04-21 à 19:04

dH =(\frac{\partial H}{\partial T})_PdT+(\frac{\partial H}{\partial P})_TdP*

Posté par
vanoise
re : Gaz parfait 18-04-21 à 19:07

As-tu bien compris ce qu'est une différentielle ? Si oui, tiens compte de mon message de 15h38 et essaie d'expliquer précisément ce que tu ne comprends pas.

Posté par
KrnT
re : Gaz parfait 18-04-21 à 19:14

J'ignore pourquoi le terme (\frac{\partial U}{\partial V})_TdV est nul quand c'est un gaz parfait? Et pourquoi nous ne pouvons pas utiliser les formules Umonoatomique=3/2nRT et Udiatomique=5/2nRT directement lorsqu'on résout un quelconque exercice ?

Posté par
vanoise
re : Gaz parfait 18-04-21 à 19:21

Puisque U=Cv.T, sa différentielle s'écrit :

dU=\left(\frac{dU}{dT}\right)\cdot dT=C_{v}.dT

L'expression de U montre que U dépend de T mais ne dépend pas de V, donc :


 \\ \left(\frac{\partial U}{\partial V}\right)_{T}=0

Il n'y a donc pas de contradiction entre le cas particulier du gaz parfait et le cas général de la différentielle de l'énergie interne d'un système fermé.

Raisonnement analogue pour l'enthalpie H.

Posté par
KrnT
re : Gaz parfait 18-04-21 à 19:31

vanoise @ 18-04-2021 à 19:21

Puisque U=Cv.T, sa différentielle s'écrit

Je crois n'avoir jamais vu cette formule U=cvT ou j'ai dû la voir en tant que conséquence du différentielle

Posté par
vanoise
re : Gaz parfait 18-04-21 à 19:44

Attention aux notations : Cv désigne la capacité thermique isochore d'un système fermé (gaz parfait ou autre) ; cv désigne la capacité thermique massique isochore.
La fiche suivante pourra sans doute t'être utile. Le paragraphe 2  rappelle les différences importantes entre "d", "" et "".
Le paragraphe 5 précise les différentes capacités thermiques
Premier principe de la thermodynamique

Posté par
KrnT
re : Gaz parfait 18-04-21 à 19:53

Merci infiniment !!! Pourrais-tu me dire pourquoi nous ne pouvons pas utiliser les formules Umonoatomique=3/2nRT et Udiatomique=5/2nRT directement lorsqu'on résout un quelconque exercice ?

Posté par
vanoise
re : Gaz parfait 18-04-21 à 19:59

Tu peux le faire si l'énoncé précise l'atomicité du gaz. Sinon, utiliser :
U=Cv.T et H=Cp.T .

Posté par
KrnT
re : Gaz parfait 18-04-21 à 20:00

Un gaz parfait n'est pas toujours monoatomique ?

Posté par
vanoise
re : Gaz parfait 18-04-21 à 20:56

Dans ton premier message, tu as écrit :
Udiatomique=5/2nRT...
Un gaz parfait : en toute rigueur : cela n'existe pas : c'est un modèle théorique qui décrit assez bien le comportement des gaz réels avec un degré d'approximation plus ou moins grand.
Il est exact que ce sont les gaz réels monoatomiques dont le comportement est le plus proche de celui des gaz parfaits. Cependant, les gaz diatomiques, tant que la pression ne dépasse pas quelques mégapascals et que les conditions de température et de pression restent éloignées des conditions conduisant à une liquéfaction sont souvent assimilés à des gaz parfaits.

Posté par
KrnT
re : Gaz parfait 19-04-21 à 23:22

Merci infiniment !!!!!!!!!



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