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Niveau maths sup
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Thermo et résistance

Posté par
Nano12
19-05-21 à 14:17

1/Le piston P est bloqué.le  gaz est dans son etat initial caracterisé par une pression p1, une temperature T1 et un volume V1. On fait circuler le courant I dans la r ́esistance pendant une duree τ. DEterminer p2, V2 et T2 dans l' ́etat final.
2/Le piston P est maintenant libre de se d ́eplacer. Le gaz etant  dans l' ́etat initial (p1 = pa, T1, V1), d ́eterminer l' ́etat final (p2, V2, T2) apres avoir fait circuler un courant I dans la r ́esistance pendant une durée  τ.

Bonjour, je bloque sur cet exercice et mon niveau lamentable en thermo ne m'aide pas :/ pouvez vous m'aider svp ? Alors pour la 1 j'ai pensé à utiliser l'équilibre mécanique pour en déduire que La pression à l'état final est la pression atmosphérique, puis utiliser le premier principe pour obtenir T, et enfin la loi des gaz parfaits pour avoir le volume final.
Mais je pense que c'est faux. :/

Thermo et résistance

Posté par
vanoise
re : Thermo et résistance 19-05-21 à 14:28

Dans les 2 cas, le gaz reçoit la quantité de chaleur  Q=r.I2.. Premier cas : l'évolution est isochore donc  : Q=U.
Deuxième cas : l'évolution est isobare donc Q=H.
Je te laisse réfléchir et proposer une solution.

Posté par
Nano12
re : Thermo et résistance 19-05-21 à 14:42

Merci beaucoup de m'aider.
Du coup pour le cas 1 l'équilibre mécanique j'aurais dit
P2=pression athmospherique.
Comme le courant ne circule pas encore deltaU=0 donc delta T=0 donc T1=T2 et pour le volume j'utilise la loi des GP ?

Posté par
vanoise
re : Thermo et résistance 19-05-21 à 14:50

Dans l'expérience no1, le piston est bloqué. Pas de relation simple entre la pression finale du gaz et la pression extérieure.  Le volume est connu.  La relation que je t'ai indiquée associée à la première loi de Joule va te fournir la température finale.  L'équation d'état pourra ensuite fournir la pression finale.

Posté par
Nano12
re : Thermo et résistance 19-05-21 à 14:52

Ah oui donc V2=V1
T2=T1 par la première loi de joule
Et enfin P2=nRT1/V1 c'est bien ça ?

Posté par
vanoise
re : Thermo et résistance 19-05-21 à 15:06

V2=V1 : oui mais il faut exploiter ensuite  :
Q=U comme déjà dit. Première loi de Joule pour un gaz parfait  : tu connais  ?

Posté par
Nano12
re : Thermo et résistance 19-05-21 à 15:08

Oui ça donne delta U=Cv*delta T donc delta T=0 et T2=T1?

Posté par
Nano12
re : Thermo et résistance 19-05-21 à 15:38

Pour la 2 par contre je peux trouver la température avec DeltaH=Cpdelta T mais je n'arrive pas à avoir soit la pression soit le volume, si j'en avais un des deux je pourrais utiliser l'équation d'état du coup ?

Posté par
vanoise
re : Thermo et résistance 19-05-21 à 21:10

Pour l'isochore :

Q=\Delta U

donc :

r.I^{2}.\tau=n.C_{vm}.\left(T_{2}-T_{2}\right)

La capacité thermique molaire isochore Cvm s'exprime en fonction de R et de .

Pour l'isobare : remplacer la variation d'énergie libre par la variation d'enthalpie.  De plus :
P1=P2=Pa



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