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Travail dans une transformation isobare

Posté par Profil eaudemer 06-10-16 à 07:50

Bonjour, j'ai un controle continu tres proche et je ne comprends pas grand chose a cet exercice.
Voici l'énoncé:

Une quantité donnee de gaz est contenue dans un récipient de section S et hauteur h relié à un tube vertical de section s par l'intermediaire d'un petit tube de section negligeable.
Initialement le gaz occupe aussi le trait BC de longueur h tandis que dans la partie CD egalement de longueur h est contenu de mercure.
Le systeme est à l'équilibre avec une pression exterieure Po.

1. Combien vaut la pression dans le gaz?
2. On refroidit le gaz et la transformation est isobare. Quand le mercure arrive a la base du tube vertical quel est le travail W fait par le gaz et quel est le travail fait par la pression atmosphérique?

----
Je crois qu'avec des petites pistes je vais y arriver

Mercii!!

Posté par
vanoise
re : Travail dans une transformation isobare 06-10-16 à 10:41

Bonjour
Juste quelques indications.
Pour 1° : la relation fondamentale de la statique des fluides appliquée au mercure en équilibre va te donner la différence de pression entre le gaz et l'air atmosphérique...
2° : la question est mal posée : il s'agit toujours de déterminer le travail effectué par des forces... sans doute ici celui effectué par la force de pression atmosphérique  et celui effectué par la force de pression exercée par le gaz... Pas très clair, surtout en absence de schéma...

Posté par Profil eaudemerre : Travail dans une transformation isobare 06-10-16 à 13:52

Rebonjour,
Merci beaucoup vanoise, voici le schéma!!  qui correspond a mon énoncé et voici ma tentative:

1. Je prends comme systeme {partie CD du tube,qui est contient le mercure } (?)

J'ai la loi de la statique des fluides:
dP = masse volumique . g . dz

Or, dp est ce elle la difference de pression entre l'atmosphere et le gaz?
Et la masse volumique, celle du mercure?
Et mon dz ici ça doit etre h ou h+h = BC + CD= 2h ?

Dois je simplement remplacer numeriquement?

Aussi, ce que je trouve c'est dp = | Po - Pgaz |
Pour Pgaz = Po - dp  et on a Po= F / S

Or, quelle S ici le grand ou le petit ( je pense le petit car on est sur le systeme tube du mercure) .
Mais la force qu'applique l'air on ne l'a pas.

Comment faire svp?
Merci!!

Posté par
vanoise
re : Travail dans une transformation isobare 06-10-16 à 15:28

Citation :
Merci beaucoup vanoise, voici le schéma!

Où est le schéma ?
Comme le mercure garde une masse volumique qui ne varie pas avec l'altitude. L'intégration de la relation fondamentale de la statique doit conduire à :
P-Po=.g.H où H est la différence d'altitude entre la surface du mercure en contact avec l'air et la surface du mercure en contact avec le gaz. N'ayant pas la figure, je ne peux pas exprimer H !
Attention aux notations : dP représente en math une différentielle ; en physique cette différentielle correspond à une variation élémentaire de pression. Une variation finie est parfois notée P...
Ensuite, la force exercée par l'air atmosphérique sur le mercure a pour intensité F1=Po.s . La surface se déplace donc cette force travaille...
Toujours raisonner avec les valeurs littérales pour plus de généralité des résultats et pour détecter d'éventuelles erreurs d'homogénéités. Faire ensuite les apllications numériques si cela est demandé...



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