Thermodynamique chimique

[invite16b0ab54]

Bonjour,

Voilà j'ai un petit problème avec l'exercice suivant que je n'arrive pas à résoudre, n'ayant pas trouvé de réponses dans les différents sujets je me suis décidé à poster.

Soit une enceinte dont les parois extérieurs sont thermo-isolantes. Cette enceinte est divisée en deux compartiments, l'un noté A de volume constant égal à 100 L et l'autre noté B de volume également constant de 150 L. Ces deux compartiments sont séparés par une cloison thermo-conductruce ne permettant que des échange de chaleur.
On introduit dans A, 4 moles d'un gaz parfait et dans B 6 moles de ce même gaz parfait. Juste après introductions de ces gaz (soit à l'instant t=0 ), on mesure les pressions Pa (t=0) = 1.10^5 dans A et P b (t=0) = 2.10^5

1) Calculer les températures T a (t=0) et T b (t=0)

J'ai trouve T a (t=0) = 300.6 Kelvin soit 27.6 degrés
T b (t=0) = 601.37 Kelvin soit 328.37 degrés

Pour cette question exercice j'ai utilisé la lois des gaz parfaits.

2) Qu'observe t-on concernant ces températures : On observe que globalement la température total de l'enceinte reste constante mais que la température des deux compartiments A et B subissent des variations.

3) Caractériser la nature de la chaleur susceptible d'être échangée entre les compartiments A et B :

Il s'agit de Qv car le volume de l'enceinte est constant : c'est donc l’énergie interne molaire

4) Calculer les valeurs de la température T a (f) et T b (f) à l'instant final t (f) lorsque l'on n'observe plus d'évolution du système. On considèrera que les capacités calorifiques du gaz dans les deux compartiments sont indépendantes de la température.

Je n'arrive pas à cette question car je ne vois pas se qui peut se passer a t (f) car dans chaque enceinte le gaz parfait ne peut pas réagir, et entre les deux enceinte seul la chaleur peut être échangé ! Donc sa serai sympa de m"éclairer

merci d'avance
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[ArtAttack]

Tu connais les températures des enceintes A et B à t = 0.
La paroi permet un échange de chaleur. A l'équilibre il n'y aura plus qu'une seule température dans A et B.

[invite16b0ab54]

Merci de ta réponse !

Donc pour toi se serai : 300+ 600 : soit 900 kelvin

Donc dans chaque enceinte la température serai de 450 dans chaque enceinte ??

[invite7d436771]

Bonsoir,

Donc pour toi se serai : 300+ 600 : soit 900 kelvin

Donc dans chaque enceinte la température serai de 450 dans chaque enceinte ??

Attention la température ne s'additionne pas : si on ajoute à un verre d'eau à 25°C un autre verre d'eau à 25°C, on n'a pas un grand verre d'eau à 50°C !

Donc il y a un compartiment initialement à 300 K, l'autre compartiment à 600 K. Le compartiment à 300 K va se réchauffer au contact de celui à 600 K, celui à 600 K va se refroidir. A la fin la température sera la même dans les deux compartiments, on parle d'état d'équilibre. Mais à part dans ce cas précis, parler de ltla température de l'ensemble n'a pas de sens.
Comme ici le gaz est le même dans les deux compartiments, celui à 600 K va se refroidir autant que celui à 300 K va se réchauffer, à quantités de matière identiques. Ici il n'y a pas la même quantité dans les deux compartiments.
Il faut donc raisonner avec les capacités calorifiques des deux compartiments (mais il va y avoir des simplifications). Mon petit doigt me dit qu'il faut appliquer le premier principe à l'ensemble du système, isolé, et écrire ensuite la variation d'énergie interne globale comme étant la somme de celle des compartiments ...

Cordialement,

Nox

[A voir en vidéo sur Futura]