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Travail échangé par Gaz Parfait

Posté par Profil eaudemer 12-01-17 à 11:25

Bonjour,
Voici la question que je ne comprends pas:
Donnez l'expression du travail échangé par un gaz parfait lors d'une transformation entre les temperatures T1 et T2.

La réponse est :
Premier principe de la thermo :
Delta U = Q + W
Or ici Q=0 donc : W = delta U = n Cv (T2-T1)
-------------------
Ma question: 1. pour quoi il dit que Q = 0 ? On nous dit rien dans la question.
2. Le fameux " n Cv  (T2 - T1) " n'est elle pas une expression pour calculer la chaleur échangé (et non pas le travail) alors pour quoi il dit que Q=0 puis met que W = nCv(T2-T1) ?
3. Pour quoi utiliser Cv et non pas Cp ? (Car si on utilise Cv  ça veut dire que le volume est constant ) or si le volume est constant le travail sera nul!

Merci de m'éclaircir un peu tout ça!!

Posté par
dirac
re : Travail échangé par Gaz Parfait 12-01-17 à 12:07

Hello

Es tu certain de na pas avoir les mots adiabatique et/ou réversible quelque part dans le texte?

Pour éclaircir voire éclairer  

Posté par Profil eaudemerre : Travail échangé par Gaz Parfait 12-01-17 à 12:28

dirac @ 12-01-2017 à 12:07

Hello

Es tu certain de na pas avoir les mots adiabatique et/ou réversible quelque part dans le texte?

Pour éclaircir voire éclairer  


Oups haha.
Dans le corrigé, il considère que c'est bien adiabatique. Donc je comprends bien pour quoi il dit Q=0.
Mais la suite non.. (question numérotée 2 et 3 dans mon premier post) ^^ pouvez vous m'expliquer pour quoi il fait ça ?

Mercii!!

Posté par
dirac
re : Travail échangé par Gaz Parfait 12-01-17 à 12:50

L'énergie interne d'un Gaz Parfait ne dépend que de la température

donc pour un variation dT,   dU = Cv.dT  (tu imagines une "autre" transformation qui fait varier la température de dT, à volume constant, d'après la 1ere propriété, la variation d'énergie interne sera la même)

donc, pour notre transformation adiabatique:  dU = n.Cv.dT = Q + W = W

On a bon là?

Posté par Profil eaudemerre : Travail échangé par Gaz Parfait 12-01-17 à 13:00

D'accord, si je comprends bien cette expression dU= n Cv dT existe toujours, que notre transformation soit adiabatique ou non.

Quelle serait donc la difference entre dU= n Cv dT et la loi pour calculer une chaleur echangée par n moles d'un gaz parfait lors d'une transformation isochore ? Elle est egale aussi a Q = n Cv delta T

- (a ce sujet, la temperature ici est en degré Celsius et non en kelvin ..?)

Posté par Profil eaudemerre : Travail échangé par Gaz Parfait 12-01-17 à 13:01

dirac @ 12-01-2017 à 12:50

L'énergie interne d'un Gaz Parfait ne dépend que de la température

donc pour un variation dT,   dU = Cv.dT  (tu imagines une "autre" transformation qui fait varier la température de dT, à volume constant, d'après la 1ere propriété, la variation d'énergie interne sera la même)

donc, pour notre transformation adiabatique:  dU = n.Cv.dT = Q + W = W

On a bon là?

D'accord, si je comprends bien cette expression dU= n Cv dT existe toujours, que notre transformation soit adiabatique ou non.

Quelle serait donc la difference entre dU= n Cv dT et la loi pour calculer une chaleur echangée par n moles d'un gaz parfait lors d'une transformation isochore ? Elle est egale aussi a Q = n Cv delta T

- (a ce sujet, la temperature ici est en degré Celsius et non en kelvin ..?)

Posté par
dirac
re : Travail échangé par Gaz Parfait 12-01-17 à 13:25

Citation :
si je comprends bien cette expression dU= n Cv dT


Oui, l'énergie interne est une fonction d'état qui pour un gaz parfait ne dépend que de la température  ( U = 5/2.N.kB.T pour un gaz di atomique)

Citation :
chaleur echangée par n moles d'un gaz parfait lors d'une transformation isochore ? Elle est egale aussi a Q = n Cv delta T

Oui, puisque le travail échangé est nul dans une transformation isochore

Citation :
(a ce sujet, la temperature ici est en degré Celsius et non en kelvin ..?)


Tant que ce ne sont pas des degré fahrenheit ...   enfin l'unité de température thermodynamique (celle qui apparait dans U = 3/2nRT par exemple), c'est le Kelvin

Posté par Profil eaudemerre : Travail échangé par Gaz Parfait 12-01-17 à 13:59

dirac @ 12-01-2017 à 13:25

Citation :
si je comprends bien cette expression dU= n Cv dT


Oui, l'énergie interne est une fonction d'état qui pour un gaz parfait ne dépend que de la température  ( U = 5/2.N.kB.T pour un gaz di atomique)

Citation :
chaleur echangée par n moles d'un gaz parfait lors d'une transformation isochore ? Elle est egale aussi a Q = n Cv delta T

Oui, puisque le travail échangé est nul dans une transformation isochore

Citation :
(a ce sujet, la temperature ici est en degré Celsius et non en kelvin ..?)


Tant que ce ne sont pas des degré fahrenheit ...   enfin l'unité de température thermodynamique (celle qui apparait dans U = 3/2nRT par exemple), c'est le Kelvin


Ah le travail est nul dans une transformation isochore, j'ai oublié ça, merci!
Je pensais que c'etait en degré Celsius.. et que seulement la formule du gaz parfait utilisait le kelvin, encore merci!

J'ai une derniere question, je ne comprends pas bien l'Inégalité de Clausius :

Je sais que dans:
Transformation Reversible adiabatique: l'entropie est nulle car Q=0.

Mais dans le cas de Irreversible on a :
L'entropie S = integrale (dQ/T) <= 0 et donc delta S = 0
(Je ne sais pas faire le signe pour dQ, elle represente le transfert thermique elementaire)

Ici est ce une transformation irreversible adiabatique OU irreversible seulement?

Pouvez vous m'expliquez un peu ce que cette inégalité au 0 veut dire..

Je vous remercie

Posté par
dirac
re : Travail échangé par Gaz Parfait 12-01-17 à 15:21

Je ne suis pas certain de comprendre tes questions car les propositions que tu écris sont "sorties" d'un contexte qui est sans doute dans ton cours ou tes notes de cours

Une manière de te répondre serait peut être

L'entropie est une fonction d'état, donc, lors d'un cycle S = 0 (pour un système isolé!)

Or dS Q/T

donc   cycleQ/T 0

Mais en résumant ainsi,  je suis peut être à des années lumières des questions que tu te posais

Tu peux/dois également avoir en tête que l'entropie caractérise la capacité d'un système à évoluer spontanément (c'est bien parce que l'on avait besoin d'une telle caractéristique que le 2nd principe a été inventé ): plus l'entropie est faible, plus le système a une capacité à évoluer spontanément)

Dans une transformation réversible, je n'affecte pas la capacité à évoluer, l'entropie est la même dans le nouvel été
Dans une transformation irréversible, j'ai détérioré la capacité à évoluer (la preuve: je peux pas revenir en arrière), dons le système se retrouve dans un état où son entropie a augmentée

Posté par Profil eaudemerre : Travail échangé par Gaz Parfait 12-01-17 à 15:38

dirac @ 12-01-2017 à 15:21

Je ne suis pas certain de comprendre tes questions car les propositions que tu écris sont "sorties" d'un contexte qui est sans doute dans ton cours ou tes notes de cours

Une manière de te répondre serait peut être

L'entropie est une fonction d'état, donc, lors d'un cycle S = 0 (pour un système isolé!)

Or dS Q/T

donc   cycleQ/T 0

Mais en résumant ainsi,  je suis peut être à des années lumières des questions que tu te posais

Tu peux/dois également avoir en tête que l'entropie caractérise la capacité d'un système à évoluer spontanément (c'est bien parce que l'on avait besoin d'une telle caractéristique que le 2nd principe a été inventé ): plus l'entropie est faible, plus le système a une capacité à évoluer spontanément)
....


Je comprends beaucoup mieux, je vais encore revoir mon cours en ayant tout ça en tete, pour comprendre les relations de mon prof.

Je me permets de vous demander sur 2 choses floues encore (je sais que j'avais dis la derniere mais cette fois ci c'est vrai : ( )

1. Donnez l'expression de la quantité de chaleur échangée entre un corps 1 à temperature T1 et un reservoir de chaleur a temperature T2.
-- > si il aurait dit que c'etait isochore / isobare j'aurais utilisé soit Q = n Cv (T2-T1) soit Q = n Cp (T2-T1)
Mais là je ne peux pas.. J'ai pensé a utilise Q = m c delta T ( m la masse et c la capacité thermique de la substance) mais cette loi s'utilise seulement dans les solutions aqueuses) ... donc comment devrais je faire ?

2. Donner un exemple d'une transformation dans la quelle la temperature n'est pas definie .

Je vous remercie encore ^^.

Posté par
dirac
re : Travail échangé par Gaz Parfait 12-01-17 à 16:30

tu vas me trouver ronchon aujourd'hui, quelles sont les conditions de cette transformation monotherme?

Sans autres paramètre, le Q = mcT  me convient très bien

Dans une transformation rapide,  c'est à dire qui ne peut être considérée comme une succession d'équilibres internes, les variables d'état ne sont pas "uniformes". Donc en particulier durant une transformation monotherme rapide, T -variable d'état- ne sera pas définie, car non uniforme.



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