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thermodynamique exam exo 2

Posté par
gnaaar
17-12-19 à 23:18

Bonjour, j'ai un peu de mal avec les exercice 1 et 2 du sujet suivant
* mmalou >  si tu veux de l'aide, merci de faire l'effort de recopier ton énoncé sur le forum. ***pdf copiable facilement par simple copier-coller***


exercice1:[b]

[b]exercice2


A


1- Si_{(s)}+O_{2(g)} \leftrightarrow SiO_{2(s)}

2- j'ai du mal a faire le cycle j'ai pose Si_{(s)}+O_2 \rightarrow [ Si_{(g)} + O_2 \rightarrow Si=O + 1/2 O_2 \rightarrow SiO_{2(g)} \rightarrow ]SiO_{2(s)}

Les [ et ] représentent le cycle.

B

3) l'enthalpie etant une fonction d'etat, on peut donc prendre le chemin que l'on souhaite pour arrive au meme etat finale. Je prend d'abord la reaction 1 a 300k (H1) puis je chauffe le nitrure de silicium(H2).Or adiabatique donc H=H1 + H2=0
Je trouve T= 8136,8K. Cette temperature est beaucoup trop haute, presque autant que la surface du soleil il y'a quelque chose qui cloche.

Exercice 3


******


*** message dupliqué ***

Posté par
vanoise
re : thermodynamique 18-12-19 à 12:09

Pour le 2 : tu peux passer de Si(s) + O2(g) à SiO2 (s) par la succession des étapes suivantes :
Si(s) + O2(g)Si(g)+O2(g)Si(g)+2O(g)SiO2(g)SiO2(s)
Tu dois pouvoir terminer...
Pour B : L'étude est analogue à celle d'une température adiabatique de flamme. Je n'ai pas le temps ce soir de faire le calcul. L'erreur classique consiste à confondre kilojoules et joules...

Quelques compléments concernant 2B. Remarques préliminaires concernant l'énoncé :
1° : l'adjectif "adiabatique" qualifie, en toute rigueur, une transformation, pas une enceinte ou un calorimètre. Une enceinte ou une parois suffisamment bien isolée thermiquement pour interdire (au moins de façon approchée) un transfert thermique est qualifiée de "athermane" par opposition à une paroi ou une enceinte très bonne conductrice thermique qui serait qualifiée de "diathermane". Cela dit, la confusion est courante et pas très grave...
2° : plus gênant : la transformation est isobare alors que le mélange initial est st?chiométrique. Je veux bien imaginer comme réacteur une enceinte muni d'un piston mobile de façon à ajuster le volume en fonction de la quantité restante de gaz et de la température pour obtenir P fixe. Mais, puisqu'il faut supposer la réaction totale, l'état final correspond à l'absence de gaz. Comment définir la pression alors ? En réalité, dans de telles conditions, la réaction ne peut pas être totale. Ce genre de difficulté aurait été évitée en imaginant de diazote introduit en excès mais cela aurait un peu compliqué le calcul de la température finale : ton calcul de H2 aurait alors dû prendre en compte la capacité calorifique isobare du diazote restant.
Concernant ton calcul de la température finale : je n'obtiens pas la même chose que toi. Tu peux détailler ton calcul ? Cependant, le calcul conduit à une valeur largement supérieure à la température de fusion de Si3N4(s). Tu peux donc conclure qu'il est impossible d'obtenir Si3N4(s) par ce procédé adiabatique. En pratique : il faut maintenir la température en-dessous de la température de fusion car le nitrure de silicium n'est pas stable à l'état liquide. (). Si cela t'intéresse, je pourrai t'expliquer comment il aurait fallu calculer la température finale en cas de liquide stable.


*** message déplacé ***

Posté par
gnaaar
re : thermodynamique exam exo 2 19-12-19 à 00:04

* mmalou >  si tu veux de l'aide, merci de faire l'effort de recopier ton énoncé sur le forum. *



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