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Thermodynamique : Bilan d'entropie.
Bonjour, bonjour.
Voila je me tourne vers vous car il me semble bien avoir un problème de méthode sur un exo de thermo.
Alors, on considère un cylindre vertical de section S, fermé par un piston horizontal de masse négligeable, mobile sans frottement. Une masse m d'air, considérée comme gaz parfait est enfermée dans le cylindre, conditions initiales T1 et P1 = Pa ( Pa étant la pression extérieure SUPPOSEE CONSTANTE ). Les parois du cylindre et le piston sont diathermanes, l'ensemble du dispositif se trouve dans une ambiance maintenue à 300K.
> De ça, je peux tirer qu'on aura des transformations monobares et monothermes, non ?
On applique brutalement un effort F = 1000N, en appelant P2 et V2 les nouveaux paramètres, lorsque celui-ci a atteint l'équilibre thermique avec le milieu extérieur.
> De ça, je tire une compression irréversible, et la température finale vaudra la température initiale ?
1/ Calculer le travail recu par l'air entre 1 et 2.
> Là, j'ai considéré une transfo monobare, d'où 
= 
- Pa dV = -Pa dV = Pa [ V1 - V2 ]
Ce qui donne = 300 J, résultat qui me semble probable, si je le pose c'est pour la suite.
2/ Calculer la variation d'entropie de l'air pour cette évolution.
> Etant donné que le système n'est pas isolé, on a dU = 0, d'où dU = TdS - PdV = 0 , d'où dS = P/T dV = nR dV/V.
Donc 
S = nR dV/V = nR ln(V2/V1) = -1.447 J/K
Résultat négatif, j'ai trouvé ça un peu étonnant mais vu que c'est une compression, c'est probable...
Maintenant c'est la question suivante qui pose problème, en effet d'après le cours, puisque c'est une transfo irréversible, on a Sc > 0, or Sc = S - Se.
Or voila ce que je trouve en tentant de calculer Se, pour la question suivante, c'est là que je suis convaincu qu'il y a une erreur, mais je ne sais pas la trouver :
Transfo monotherme, donc Se = 
Q / T0 , avec T0 température du thermostat, que j'ai pris égal à la température extérieure.
D'où Se = 1/T1 * (dU - )
Se = 1/T1 * [ U - W ]
Se = 1/T1 * [ - ]
Se = -1 J/K.
Or ce n'est pas possible, car du coup Sc est négative...
Help svp, je suis à peu près sur que le problème se situe au niveau de l'intégrale de la dernière question mais je ne sais pas où !
Bonsoir,
Une transformation est monobare si on a la même pression au début et à la fin de la réaction (peu importe ce qui se passe entre temps)
Or, la transformation n'est pas monobare puisque l'on te dit que tu as une nouvelle pression P2
Par contre, les parois sont diathermanes donc la transformation va être monotherme (mais non isotherme)
Tu as donc une compression non quasistatique (donc irréversible)
> Travail
On considère qu'avec cette transformation brutale que l'équilibre des pressions n'a pas le temps de se faire donc Pext=P2
Ainsi, le travail est W=P2(V1-V2)
> Entropie
Justement, si le système n'est pas isolé, tu ne peux pas dire que la variation d'énergie interne est nulle car il y a des échanges avec le milieu extérieur (parois diathermanes)
Tu as des formules pour la variation d'entropie.
Skops 
Bonjour, merci de ta réponse mais j'ai encore quelques doutes...
Pour la variation d'entropie, même en ne considérant pas dU comme nul, j'arrive à ce même résultat, tout simplement parce qu'on a un terme en ln(T2/T1), ce qui me fait ln 1, donc 0.
Idem pour l'entropie d'échange, c'est la seule formule que j'ai, et j'ai encore quelques soucis pour l'appliquer correctement...
Autant pour moi, on a bien dU=0 car la transfo est monotherme (dU s'exprime en fonction de dT)
Après, tu prends celle que tu veux mais on a bien dT=0 puisque la réaction est monotherme.
Ton travail du début est faux, l'as tu modifié ?
Skops
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