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Niveau maths sup
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Thermodynamique 1ère loi

Posté par
gza17
21-02-12 à 19:20

Bonjour,

Voila je bloque sur un exercice, et j'aurais aimé que vous m'aidiez s'il vous plaît.

Au cours d'une transformation isobare à P=3bar, qui est aussi la pression extérieur, le volume d'une certaine masse de gaz parfait passe de 70L à 100L.
Au cours de cette évolution, l'énergie interne du gaz augmente de 10kJ.

1)Calculer la quantité d'énergie échangée sous forme de chaleur.

U=10kJ=W+Q

U-W=Q

W=-PextdV
=-3*10^-5×(30×10-3)
=-9000J
=-9kJ

10-(-9)=19kJ=Q

2) Quel est le sens de cet échange ( justifier la réponse) ?

Je n'ai pas d'idée, si ce n'est qu'on travail peu et qu'on produit beaucoup de chaleur, donc je dirai que c'est l'application du chauffage ?

3) Déduire de cette chaleur le coefficient de ce gaz.

Alors là je ne vois pas du tout.
Je sais qu'on est dans une transformation isobare/monobare. Qp=Cp×dT
Cp=(R)/(-1) Je suis bloqué car je connais ni dT ni , j'ai donc 2 inconnus et une équation.

Merci de m'aidé.
Ps : Quand j'arrive pas à un exo, j'arrête pas d'y penser tant que je ne l'ai pas compris ^^ Aider moi vite s'il vous plaît ^^

Posté par
rom29
re : Thermodynamique 1ère loi 24-02-12 à 01:36

Bon je ne suis pas sur de ceux que je vais te dire mais bon j'essaye de t'aider:

2)je comprend pas trop la question..quel est le sens de cet échange?
je dirais que le travail est apporté au système, on le voit bien le résultat est négatif.
Et la chaleur est récupérée, on le voit c'est positif.
En gros l'utilisateur dépense du travail et obtient de l'énergie sous forme de chaleur.(système=utilisateur)
Mais si tu prend si tu prend le système (matériel pour compresser et fluide), on lui apport du travail (il en gagne) mais il perd de l'énergie.
Tout dépend quel système tu considères.


3) Je me demande si en partant de l'équation Q=cp*dT et en utilisant la loi des gaz parfait tu peux pas avoir!

PV=nRT

Tu passes de l'état 1 à l'état 2:  P1V1=nRT1 à P2V2=nRT2 et donc T1=P1V1/nR et T2=P2V2/nR
dT=T2-T1=(V2-V1)P/nR  avec n,P et R constants (isobare donc P=constante)
Tu remplace dans l'équation et tu peux trouver ton Cp, puis ton gamma avec la seconde relation.


Voila , mais je suis étudiant, donc je fais beaucoup d'erreurs :p il y a peut être une aberration dans mon raisonnement^^  

Posté par
grognouf
Re : 24-02-12 à 02:19

2)  Q > 0 , donc il s'agit de chaleur fournie au gaz par le milieu extérieur (il ne peut donc s'agir d'un système de chauffage)

3)  On ne vous donne pas dT, mais on vous dit qu'il s'agit d'un gaz parfait. P étant constante, on a dT = P/(nR) dV
     Or comme Qp = n Cp dT = P/R Cp dV ,  on a Qp = P/R Cp V

Posté par
gza17
re : Thermodynamique 1ère loi 24-02-12 à 17:37

Alors déjà merci beaucoup a vous deux de m'avoir aider à cet exercice ! C'est cool
J'ai bien ta méthode rom29.

En revanche grognouf, dans ta méthode ne Qp de ta formule finale cet bien le Qp que j'ai calculer au départ ? 19kJ ?

Posté par
grognouf
re : Thermodynamique 1ère loi 24-02-12 à 18:21

C'est en fait la même méthode. J'écris juste V au lieu de V2-V1.
Il s'agit bien de la même chaleur.
En revanche mon Cp est la capacité calorifique molaire, comme dans ta relation avec , mais pas comme dans la relation qui précède où tu as utilisé la grandeur extensive. Il vaut mieux toujours utiliser la même notation pour ne pas faire d'erreur.

Posté par
gza17
re : Thermodynamique 1ère loi 24-02-12 à 19:19

Ah oui d'accord ! Merci bien
Bonne soirée



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