Thermodynamique: détermination du travail fourni par un moteur thermique.

[Waax22951]

Bonsoir,
Je viens ici afin de savoir si ma démarche est bonne lors d'un exercice "classique" où on détermine le travail fourni par un moteur. Il semble que j'ai fait une erreur puisque la valeur donnée en correction n'est pas la même que celle que j'ai trouvé.
Voici l'énoncé:

"Un moteur réversible fonctionne entre deux sources de chaleur, la source A à la température T₁ et la source B à la température T₂. La source B est au début de la transformation une masse m₂(= 1 tonne) de glace à T₂=273K. La fin de la transformation coïncide avec la fin de la fusion de glace à T₂. On donne et .
La source A est ici un thermostat à T₁=373K.
Calculer le travail fourni W_f par le moteur."

Voici ma réponse:

On note Q₁ (resp. Q₂) l'énergie thermique échangée de A (resp. B) vers le moteur.

Par le premier principe: .
D'où .

Puis le premier principe appliqué à A donne où et (pas de changements de température).
Et ainsi .

De même sur B: où .
Ainsi .

Donc finalement .

Mais je ne trouve pas la bonne application numérique... Où est mon erreur ?

Merci d'avance et bonne soirée !
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[phys4]

Bonsoir,
Le premier principe ne suffit pas pour résoudre ce problème, il faut surtout utiliser le second :
Vous aurez ainsi une relation qui vous manque :
Q1/T1 + Q2/T2 = 0
puisque la transformation est réversible.

Avec cela vous pouvez trouver la solution avec vos deux premières équations, mais n'inventez de WA qui n'existe pas.

[Waax22951]

Bonjour,
D'accord, mais je ne comprends pas pourquoi on peut utiliser Q1/T1+Q2/T2=0 alors que B n'est pas un thermostat: ne faut-il pas utiliser la formule:


Merci de votre réponse !

[phys4]

Bonjour,
D'accord, mais je ne comprends pas pourquoi on peut utiliser Q1/T1+Q2/T2=0 alors que B n'est pas un thermostat:

Il est écrit dans l'énoncé que la phase se termine lorsque la glace est fondue. Ce qui détermine Q2 et implique que T2 est constant pendant tout le cycle considéré.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Waax22951]

Ah bah oui bien sûr !

Et sinon dans la seconde question de l'énoncé, B est cette fois-ci constitué de 2 tonnes d'eau liquide (et le cycle s'arrête à la fusion complète de la glace). Cette fois-ci, on doit utiliser l'intégrale, non ?

Merci d'avance

[phys4]

C'est toujours de la glace, qui, parait-il fond à température constante.

L'intégrale sera très simple.

[Waax22951]

Ah oui bien sûr..!
Merci beaucoup du coup, ça m'a pas mal aidé à mieux comprendre comment faire

Bonne continuation !