Bonsoir
Te serais-t-il possible de poster l'énoncé intégral de cet exercice ?
L'expression "maintenu à 25°C sous la pression de 5atm" laisse penser que la température et la pression restent fixes ; ce qui est incompatible avec un changement de volume !
Je pense que la première question consiste à étudier la détente réversible et isotherme de ce gaz. Il faut imaginer ce gaz enfermé dans un cylindre métallique fermé par un piston mobile, le tout dans l'air ambiant à 25°C. On déplace  le piston très lentement de façon que le gaz reste à température fixe lors de la détente.
Dans ce cas, le travail réversible se calcule par la formule :


A chaque instant, le gaz vérifie l'équation d'état des gaz parfaits :
Dans le cas particulier d'une évolution isotherme, le produit P.V est une constante :



Pour la deuxième question, il faut supposer que le piston est brutalement libéré , l'air ambiant étant sous la pression de 1atm.
Je pense qu'avec tout cela, tu peux déjà bien avancer...
Evidemment : indice "i" pour état initial, indice "f" pour état final !

Je trouve pour 1)



2. J'ai toujours des problèmes ici.

Merci.

Il faut imaginer qu'au cours de la détente brutale (irréversible), l'air extérieur exerce sur le piston mobile une force résistante d'intensité
F=P_atm.S=P_f.S
où S est l'aire de la section droite intérieure du cylindre. Si le piston se déplace d'une longueur L, le travail des forces de pression vaut :
W=-F.L=-P_f.S.L (signe "-" car force résistante de sens opposé à celui du mouvement).
Or : S.L représente l'augmentation de volume du gaz ;
W=-P_f.(V_f-V_i)
Puisque, dans les deux cas, la quantité de gaz, la température et la pression sont les mêmes, selon l'équation d'état, le volume final est le même dans les deux cas.
Tout cela bien sûr : sous réserve d'avoir bien interprété l'énoncé qui, tel que tu l'as copié ici, est très imprécis.

Bonsoir,

2. J'ai eu W=-8J

3. W=16,09 J

4. W=8J

Je viens de regarder l'exercice sur la fiche de mon TD et je trouve que je n'ai pas omis quelques choses.

En utilisant le système international d'unités pour obtenir W en joules :
P_i=5*1,013.10⁵Pa
V_i=2.10^-3m³
Es-tu sûr de tes résultats ?
Pour la question 1), cela conduit à :
W=-1,63.10³J

Bonjour,

À nouveau j'ai trouver :

1) W=votre réponse.

2) W=-(PiVi/Vf)(Vf-Vi)=-8 ,1×10^-4.

3) je prend l'opposé de 1)

4) l'opposé de 2).

Tu as oublié l'unité. De plus, ton second résultat n'est pas réaliste : puisque l'état initial et l'état final sont les mêmes pour l'évolution réversible et l'évolution irréversible, les deux valeurs de W doivent être du même ordre de grandeur .
P_f=(P_i.V_i)/V_f=1atm=1,013.10⁵Pa
W=-1,013.10⁵*8.10^-3=-810J
Soit, en valeur absolue, une valeur environ deux fois plus faible que lors de la transformation réversible. Tu obtiens un rapport d'environ deux millions !
Un conseil : reviens systématiquement au système international d'unités si tu as des difficultés.

J'ai compris maintenant .


2) ici la transformation  entre l'etat intermediare et l'etat 2 est isobare, c'est pour cela qu'on a:











?

Pas vraiment. Une transformation isobare correspondrait à une pression du gaz constante. Or ici, la pression du gaz varie de P_i=5atm à P_f=1atm.
W désigne le travail des forces de pressions extérieures, c'est à dire pour la transformation irréversible, le travail de la force de pression atmosphérique exercée sur le piston mobile. Je suppose la pression atmosphérique (pression extérieure) constante. Une évolution sous pression extérieure fixe est qualifiée de monobare.
Dans le cas précédent de la transformation réversible, la force exercée sur le piston pour maintenir la pression du gaz initialement à 5atm diminue très lentement de façon qu'à chaque instant la pression du gaz soit égale à la pression exercée par le piston sur le gaz.
Tout cela a sans doute été expliqué en cours quand ton professeur a présenté la différence entre transformation réversible et transformation irréversible.

Si je comprend le travail de la transformation réversible est instantané  l'autre n'est pas instantané?

Non !
La transformation réversible est une transformation idéale (qui n'existe pas en toute rigueur) telle que chaque état intermédiaire est considéré comme un état d'équilibre. Le mot quasi statique te dit peut-être quelque chose ? En pratique, pour l'obtenir de façon approchée, elle doit être très lente.
la transformation irréversible est ici rapide.

Bonsoir,

Si Je comprend comme elle est lente c'est pour cela qu'on dit que c'est une successions d'états d'équilibre?

oui !

Merci beaucoup Vanoise!

J'ai bien compris maintenant.