Calculer la variation de l'entropie du milieu extérieur
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Calculer la variation de l'entropie du milieu extérieur



  1. #1
    Matlabo

    Calculer la variation de l'entropie du milieu extérieur


    ------

    Salut !

    En ce moment je suis en pleine bataille avec la thermodynamique ....

    L'énoncé de l'exercice:
    Deux moles d'un gaz parfait subissent une détente isotherme irréversible de 30 à 50 L
    1. Calculer la variation d'entropie du gaz et l'entropie de l'univers
    2. Même question si la détente isotherme est réversible

    3. Même question si la détente irréversible n'est pas isotherme, la température passe de 300 à 290 K

    4. Même question si la détente isotherme irréversible est adiabatique
    5. Même question si la détente est réversible adiabatique et qu'elle n'est pas isotherme la température passant de 300 à 290 K
    6. Même question si la transformation isotherme est réversible et adiabatique.

    Cv = 5cal/mol/K R=8,31 J/K/mol

    Je suis à la question 3:




    Transformation irrév, mais est une fonction d'état donc peu importe la manière dont la transf a été effectuée, après j'imagine que dire que c'est une fonction d'état donc que ça soit réversible ou pas sa valeur est la même n'est peut être pas la meilleure justification

    En considérant le "chemin " réversible, on trouve:



    Mon problème se pose lors du calcul de la variation de l'entropie du milieu extérieur

    représente le transfert thermique reçu par l'extérieur divisé par la température du milieu extérieur ( Euh si j'ai bien compris on a posé parce que on a remarqué que c'est une fonction d'état ?)

    Le système gaz + ext forme un système isolé ===> Qsys=Qgaz = - Qext

    Pour moi on doit faire ceci


    Et finalement



    P_f on l'a et c'est nRTf / Vf

    Ce n'est pas explicité dans l'exercice mais certainement Tf = Text





    Voici ce que ma prof a fait:


    Mais on a l'égalité dans dans le cas où la transformation est isotherme est ce n'est pas le cas içi ...


    Si vous pouvez me confirmer que ce que j'ai fait est correct ça m'arrangerait pas mal

    Merci beaucoup !

    -----
    Dernière modification par Matlabo ; 12/06/2021 à 09h56.

  2. #2
    Matlabo

    Re : Calculer la variation de l'entropie du milieu extérieur

    et non

  3. #3
    gts2

    Re : Calculer la variation de l'entropie du milieu extérieur

    Il manque en effet des indications : le terme d'entropie créée dépend du chemin suivi et en absence de renseignements sur le dit chemin on ne peut rien dire.

    Pour la question 3
    - variation d'entropie du gaz OK
    - variation d'entropie de l'extérieur OK, si l'on suppose que l'extérieur est bien à Pf, Tf, ce qui n'est pas indiqué dans l'énoncé.

    "est une fonction d'état donc peu importe la manière dont la transf. a été effectuée" ... "n'est peut être pas la meilleure justification."
    C'est la définition même d'une fonction d'état, difficile de trouver meilleure justification.

    Votre indication de correction parait en effet bizarre, des détails ?

  4. #4
    Matlabo

    Re : Calculer la variation de l'entropie du milieu extérieur

    Citation Envoyé par gts2 Voir le message
    Il manque en effet des indications : le terme d'entropie créée dépend du chemin suivi et en absence de renseignements sur le dit chemin on ne peut rien dire.
    Effectivement Scréée et dépendent du chemin suivi, Ok mais dans l'expression obtenue précédemment de on a comme paramètres Ti, Tf, Vi, Vf, mais rien qui montre la dépendance par rapport au chemin suivi, ça montre plutôt le contraire
    "est une fonction d'état donc peu importe la manière dont la transf. a été effectuée" ... "n'est peut être pas la meilleure justification."
    C'est la définition même d'une fonction d'état, difficile de trouver meilleure justification.
    Tant mieux ça m'arrange


    Votre indication de correction parait en effet bizarre, des détails ?
    C'est tout ce qu'elle a écrit, peut-être a-t-elle confondu avec les 2 premières questions ...
    Dernière modification par Matlabo ; 12/06/2021 à 12h23.

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    gts2

    Re : Calculer la variation de l'entropie du milieu extérieur

    Citation Envoyé par Matlabo Voir le message
    Dans l'expression obtenue précédemment de on a comme paramètres Ti, Tf, Vi, Vf, mais rien qui montre la dépendance par rapport au chemin suivi, ça montre plutôt le contraire.
    Si, car pour intégrer vous avez du supposer Text=Tf=Cte et Pext=Pf=Cte sur le chemin, ce qui donne bien le chemin suivi.

  7. #6
    gts2

    Re : Calculer la variation de l'entropie du milieu extérieur

    Remarque : le résultat de est correct mais les calculs intermédiaires sont à reprendre :
    comme c'est irréversible dS n'est pas égal à dQ/T, dans l'intégrale vous faites intervenir la pression PF et pour le calcul vous utilisez P.

  8. #7
    Matlabo

    Re : Calculer la variation de l'entropie du milieu extérieur

    Ah d'accord, Merci !

    Sinon j'ai aussi une autre question:

    Dans la 4 on a une transformation irréversible, isotherme et adiabatique

    Isotherme donc

    Et ainsi


    Adiabatique donc

    Mais j'ai l'impression qu'il y'a un truc qui ne va pas, adiabatique signifie que les parois ne permettent pas un transfert thermique avec l'extérieur et on devrait donc avoir Q = 0 et ainsi .... à moins que ce n'est pas le même Q, mais avant on prenait bien Qéch = Qsys = - Qext ....... ??
    Dernière modification par Matlabo ; 12/06/2021 à 15h10.

  9. #8
    Matlabo

    Re : Calculer la variation de l'entropie du milieu extérieur

    Citation Envoyé par gts2 Voir le message
    Remarque : le résultat de est correct mais les calculs intermédiaires sont à reprendre :
    comme c'est irréversible dS n'est pas égal à dQ/T, dans l'intégrale vous faites intervenir la pression PF et pour le calcul vous utilisez P.
    Mais c'est une fonction d'état, donc qu'on fasse le calcul en considérant la transformation comme étant réversible ou pas c'est la même chose, mais effectivement j'aurais pas du écrire Pf puisque je la considère comme réversible

  10. #9
    gts2

    Re : Calculer la variation de l'entropie du milieu extérieur

    Citation Envoyé par Matlabo Voir le message
    Mais c'est une fonction d'état, donc qu'on fasse le calcul en considérant la transformation comme étant réversible ou pas c'est la même chose, mais effectivement j'aurais pas du écrire Pf puisque je la considère comme réversible
    On est d'accord, mais votre dQ n'est pas la chaleur échangée (mais celle qui aurait été échangée si la transformation avait été réversible);
    Encore une fois, c'est plus un problème de rédaction qu'autre chose.

  11. #10
    gts2

    Re : Calculer la variation de l'entropie du milieu extérieur

    Citation Envoyé par Matlabo Voir le message
    Adiabatique signifie que les parois ne permettent pas un transfert thermique avec l'extérieur et on devrait donc avoir Q = 0 et ainsi ...
    Qext
    Adiabatique signifie bien en effet Qsys=-Qext=0, mais ne signifie pas que : si c'est adiabatique irréversible le second principe énonce que ce qui est bien le cas (avec la bonne expression).

  12. #11
    Matlabo

    Re : Calculer la variation de l'entropie du milieu extérieur

    Citation Envoyé par gts2 Voir le message
    Qext
    Adiabatique signifie bien en effet Qsys=-Qext=0, mais ne signifie pas que : si c'est adiabatique irréversible le second principe énonce que ce qui est bien le cas (avec la bonne expression).
    J'en déduis que n'est pas valide dans cas ?

  13. #12
    gts2

    Re : Calculer la variation de l'entropie du milieu extérieur

    C'est bien cela, votre expression est exacte pour les transformations réversibles.

  14. #13
    Matlabo

    Re : Calculer la variation de l'entropie du milieu extérieur

    D'accord je vois
    Vous connaitriez pas par hasard un livre qui explique tout ça comme il se doit ?

  15. #14
    gts2

    Re : Calculer la variation de l'entropie du milieu extérieur

    Je ne sais pas trop, le texte gerald.philippe explique bien ce qui se passe.

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