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transformations isothermes
Bonjour, je bloque un peu sur un exo, donc si quelqu'un pouvait m'aider !
On considère une mole de gaz parfait placé dans un cylindre vertical de section S et de grande hauteur, fermé par un piston horizontal mobile sans frottement. Le cylindre, aux parois dithermes, est plongé dans un thermostat de température uniforme et constante To . A l'état initial le gaz est en équilibre thermodynamique avec le milieu exterieur.
Il y avait dans une première partie de l'énoncé à étudier le cas d'une transformation reversible, que j'ai déjà traité.
Mais pour le transformation irréversible je bloque un peu :
On ajoute brutalement une masse M sur le piston . La pression vaut initialement Po et des lors où la masse est présente elle vaut Pext. Exprimer la variation d'énergie interne, le travail W et le flux thermique Q reçu pendant cette transformation, en fonction de To, Po, pext
Merci
Bonsoir clem 74,
Si ton piston plonge dans un Thermostat a T0,la transformation est isotherme.
Or,il me semble me souvenir que l'Energie Interne d'un Gaz Parfait est une fonction d'Etat de la Temperature.
Ceci veut dire que la Variation d'Energie Interne demandee est nulle:
Delta U=0
Partant de la,tu pourrais ecrire pour ta Mole de Gaz Parfait sa variation d'Energie Interne pour la Transformation Irreversible envisagee:
Delta U= Delta W + Delta Q
ou Delta W + Delta Q =0
-(Pext-P0)Delta V + DeltaQ = 0
L'Equation d'Etat de` ta Mole de Gaz Parfait:
P0V0=RT0 (Etat Initial)
et Pext.V=RT0 (Etat Final)
d'ou V-V0=RT0/Pext - RT0/P0=1/RT0(1/Pext-1/P0)
Tu n'as plus qu'a remplacer Delta V par la variation de Volume du Gaz en fonction de T0,P0 et Pext et tu auras l'expression de Delta W =Le Travail echange.
Comme DeltaU=0,tu en deduiras Delta Q=Chaleur recu par la Mole de Gaz.
Bon Courage...
ok merci beaucoup !
Je me demandais juste comment on fesait pour obtenir W et Q quand on avait deltaQ et deltaW ? car ce qui est demander par l'énoncé c'est Q et W
Bonjour Clem74, je suis en train de traiter l'exercice que vous avez déjà postuler, je bloque sur les deux parties.
Je vous demande si vous pouvez m'aider sur la première partie que vous avez déjà traiter (transformation révesible).
Bonjour
Ce post date de 2010 ; clem 74 n'est plus inscrit sur ce forum ; j'espère pour lui qu'il n'est plus étudiant.
Le travail des forces de pression lors d'une transformation réversible se calcule comme si chaque état intermédiaire était un état d'équilibre : l'équation d'état des gaz parfaits est valide pour chaque état intermédiaire. L'expression générale de ce travail est :
Je te laisse fixer les bornes d'intégration et faire le calcul. Les parois sont diathermanes, c'est à dire bonnes conductrices de la chaleur. Dans le cas limite de la transformation réversible, le gaz est à chaque instant en équilibre thermique avec le thermostat extérieur : T= To : constante au cours de l'évolution...
Merci beaucoup Mr Vanoise,
Votre réponse ma permet de calculer le travail W=-RT0 ln(P1/P0). D'aprés l'exercice T est constante donc deltaU= W+Q=0. Donc il me reste de déterminer l'expression de la chaleur Q en fonction de T0, P0 et P1.
Merci beaucoup de me rependre Mr vanoise.
Oui ce je fait normalement lorsque la température est constante. Mais dans ce cas je pense qu'il me faut établir une autre expression de Q pour trouver l'expression de deltaU en fonction de T0, P0 et P1.
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