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Niveau école ingénieur
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thermodynamique

Posté par
kaboreced
14-05-19 à 17:44

Une mole de gaz parfait monoatomique se trouve dans l'état (P0 ,V0,T0) . Au cours d'une transformation réversible, il reçoit une quantité de chaleur Q=(3RT0 )/2
1. Evaluer la pression et le volume finaux si la transformation est isotherme.
2. Evaluer la pression et la température finales si la transformation est isochore.
3. Evaluer la température et le volume finaux si la transformation est isobare.
On rappelle que la quantité de chaleur reçue d'un gaz considéré au cours d'une transformation
élémentaire réversible est : Q=\frac{3}{2}RdT+PdV=\frac{5}{2}RdT-VdP

Posté par
kaboreced
re : thermodynamique 14-05-19 à 17:49

pour la pression j'ai trouver P1=\frac{3RTo}{2(V1-Vo)} mais je doit trouver P1=Poe-3/2 mais je ne me suis pas trompé.
Donc je voudrais de l'aide pour continuer le calcul

Posté par
vanoise
re : thermodynamique 14-05-19 à 18:10

Bonjour

Pour l'évolution isotherme réversible à T=To = constante :

\delta Q=-V.dP=-n.R.T_{o}\cdot\frac{dP}{P} avec n=1mol.

Je te laisse intégrer puis identifier la relation obtenue à :

Q=\frac{3}{2}n.R.T_{o}

je laisse n dans les formules pour une question d'homogénéité des formules. L'expression fournie par ton énoncé n'est pas une quantité de chaleur mais une quantité molaire de chaleur.

Posté par
kaboreced
re : thermodynamique 14-05-19 à 18:42

oui je l'ai integrer à partir votre relation donné et c'est ce qui m'a mené à trouver P1=Poe-3/2
et je veux le faire de l'autre manière en posant dP=P1-Po.
mon problème c'est que je ne réussis pas à trouver la même chose.

Posté par
vanoise
re : thermodynamique 14-05-19 à 18:51

Tu confonds deux notations ayant des sens physiques différents :
dP : représente une variation élémentaire (infinitésimale) de pression : mathématiquement, cela correspond à une différentielle.
P=P1 - Po représente une variation finie de pression ; la variation de pression entre l'état initial "0" et l'état final "1".
On pourrait écrire :

\Delta P=P_{1}-P_{o}=\int_{P_{o}}^{P_{1}}f(P).dP=n.R.T_{o}\cdot\int_{P_{o}}^{P_{1}}\dfrac{dP}{P}

Posté par
kaboreced
re : thermodynamique 14-05-19 à 20:11

mais en physique dP peut être considérer comme une variation non? comme lorsque l'on calcul l'accélération en faisant (V1-Vo)/(T1-To)=dV/dT

Posté par
kaboreced
re : thermodynamique 14-05-19 à 20:24

en continuant mon developpement j'ai obtenue P1=\frac{-3Po}{2(Vo-V1)}

Posté par
kaboreced
re : thermodynamique 14-05-19 à 20:25

en continuant mon developpement j'ai obtenue P1=\frac{-3Po}{2(Vo-V1)}

Posté par
vanoise
re : thermodynamique 14-05-19 à 20:55

Citation :
mais en physique dP peut être considérer comme une variation non?

J'ai  essayé dans mon précédent message de t'expliquer la différence entre variation, notée P et variation élémentaire (ou infinitésimale) notée dP et assimilée en maths à une différentielle. Tu persistes à confondre les deux...
Tu choisis ensuite un exemple de mécanique qui fait intervenir une dérivée, pas une différentielle. Parlons-en tout de même : la relation que tu choisis en exemple peut effectivement s'écrire :
\frac{\Delta V}{\Delta t}=\frac{dV}{dt}
mais :
1° elle n'est rigoureusement valide que dans le cas particulier où il est possible, sur l'intervalle [t , t+t] de considérer V comme une fonction affine de t ;
2° dV/dT représente la dérivée de V par rapport à t, c'est à dire l'accélération ;
3° de façon plus générale : si \frac{a}{b}=\frac{c}{d}, cela ne signifie pas :
a=c et b=d...

Posté par
kaboreced
re : thermodynamique 14-05-19 à 21:01

je ne sais pas si vous comprenez mon raisonnement
on a  Q\frac{3}{2}RdT+PdV=\frac{5}{2}RdT-VdP
dans la première question on a une transformation isotherme
donc QPdV=VdP
étant donné que on a une seul variable dans chacune des egalité j'ai integre la deuxième egallité Q=\int_{Po}^{P1}{VdP}

Posté par
kaboreced
re : thermodynamique 14-05-19 à 21:03

vous n'êtes pas daccord avec ça?

Posté par
vanoise
re : thermodynamique 14-05-19 à 21:25

C'est exactement ce que j'ai fait en remplaçant V par son expression déduite de l'équation d'état des gaz parfaits.

Posté par
kaboreced
re : thermodynamique 14-05-19 à 21:53

ah okk je voi
donc je n'aurai pas du considérer v comme une constante.
merci



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