thermodynamique travail adiabatique ?

[invite5bb1e0f2]

Bonjour,
j'ai quelques petites questions concernant la thermodynamique.
Pour chercher le travail j'utilisais la méthode selon laquelle W=-PdV et avec P1V1= nRT j'arrivais a W=nRT ln (V1/V2)

Cependant sur certains exercices je ne trouve pas les bonnes valeurs du travail .. Cette méthode dépend elle du type de milieu ? adiabatique ? isolé ?
Pour l'exemple auquel je fais référence il s'agit d'un piston.

De plus je n'ai pas très bien compris comment dans une detente ou compression adiabatique la temperature pouvait varier car on supose dQ=0 ... or T est directement lié a Q : (3/2n*Kb*T) nan ? Je ne vois donc pas trop comment c'est possible.

Merci de vos réponses
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[invite8fe8b1a2]

la formule que tu décris avec le "ln" est celle d'une transformation isotherme.

Adiabatique signifie pas d'échange de chaleur, mais ne signie pas que la température reste constante (cf isotherme).
Est-ce que tu connais la relation PV^gamma = const. ?

[invite5bb1e0f2]

C'est le gamma avec gamma = Cp/Cv ?
Je n'en ai vu aucune application.

Oui il n'ya aucun échange de chaleur donc elle reste constante. Cependant il n'y a pas d'échange de matière non plus. Donc avec Q= (3/2)*n*Kb*T on en déduit que la température est la même non ?

Si on ne peut pas appliquer la relation que j'utilise avec une transformation isotherme cela veut dire que dans un système adiabatique P1.V1 n'est pas égal à P2.V2 ?

Et pour revenir a l'exemple donct je n'arrivais pas à trouver le même résultat via la méthode, il s'agit d'un piston donc je peux théoriquement utiliser W=nRT ln(V1/V2) ou on considere un piston non isotherme ? (après cela depend il des pressions exercées..)

[jeanne08]

- Il ne faut pas lier systématiquement quantité de chaleur et température.

- si tu fournis de la chaleur à de l'eau liquide : sa température va monter.
- si tu as un mélange eau-glace à 0°C et que tu fournis de la chaleur ( un peu ), de la glace va fondre mais la température ne va pas monter .
- lors d'une transformation adiabatique d'un gaz : il n'y a aucun échange de chaleur, il y a échange de travail et la température varie.

[A voir en vidéo sur Futura]

[moco]

P₁V₁ n'est égal à P₂V₂ que dans une transformation isotherme, donc si la température est maintenue constante.
Quand on comprime un gaz quelconque, la température ne reste pas constante : elle s'élève. Si on veut qu'elle reste constante, pour pouvoir appliquer PV = constante, on doit refroidir le récipient où on a fait cette compression.
Dans une compression adiabatique, la température s'élève. Dans une détente adiabatique, elle descend.
Mais attention. Il y a plusieurs façons d'effectuer une compression adiabatique, soit de manière réversible, soit de manière irréversible.

Si on passe d'une pression de 1 bar à 3 bars, on peut tout au début pousser brutalement le piston avec la force F qu'il faudrait pour obtenir à la fin la pression de 3 bars. Le piston, de section S, va prendre de la vitesse, osciller autour de la position finale, jusqu'à ce que les oscillations se calment. Dans ce cas, tout le travail est fait par la force F = p_finS = 3S qui correspond à la pression finale p_fin de 3 bars. Pendant la compression, la pression interne est toujours inférieure à la pression externe. C'est une compression irréversible. La température finale sera très élevée.

Mais tu peux aussi passer de 1 à 3 bars, en augmentant progressivement la pression externe pour qu'elle soit presque égale à la pression interne. Le piston n'acquiert jamais de vitesse. La pression interne est toujours presque égale à la pression interne. La compression est réversible. La température finale sera moins élevée que dans le cas précédent de la compression irréversible. Dans un tel cas, la relation entre P_i V_i et P_f V_f est donnée par PV^gamma = constante.