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Thermodynamie: réversibilité et irréversibilité



  1. #1
    Kurama

    Thermodynamie: réversibilité et irréversibilité


    ------

    Bonjour je suis nouveau ici mais ca fait déja pas mal de temps que je viens faire certaines recherches ici pour m'aider a préparer des contrôles ou alors pour en savoirs plus sur certaines choses qui reste vague ^^

    Justement là j'ai un assez gros problème et je n'ai rien trouver la dessus,enfin deux problèmes mais le deuxième va être assez difficile a expliquer...
    1°) Le premier problème concerne...ba le titre en fait en thermodynamie j'aimerais savoir la réélle différence entre évolution réversible et irréversible,par exemple on a certaine formule,imaginons une évolution isotherme,on cherche le travail volumétrique,on a -m.r.T.ln(V2/V1) et ceci fonctionne dans une évolution réversible,mais est ce que ca fonctionne aussi dans une évolution irréversible? ou alors est ce que la formule change? cette question est générale et se pose donc dans les cas de toutes les formules (travail volumétrique,travail de transvasement,énergie de chaleur libérée,énergie libérée...) et dans le cas de toute évolution (isotherme,isobare,isochore,is otrenpique...) bref en réalité ce que je veux savoir dans un premier temps c'est...est ce que les formules que l'on peut trouver dans des transformations réversibles sont les mêmes que celles des transformations irréversibles? (mis a part pour adiabatique ou je crois qu'il y a une différence ^^) et surtout ce que ca change ^^

    2°) Deuxième problème,on a eu un contrôle dans notre IUT ou pas mal de gens ont...pas eu vraiment bon ^^ (moi même j'ai été très bof mais au moins j'ai eu au dessus de la moyenne de la classe lol ^^) et en revoyant ce contrôle je me suis rendu compte qu'a une question j'ai strictement rien compris,malheuresement n'ayant pas de scanner je ne peux vous mettre le sujet ni la question mais je peux essayer de vous expliquer tout ca...voici tout d'abord le sujet:

    Une masse m d'un gaz parfait est pris dans les conditions du point A (PA,VA,TA) dans le diagramme ci contre (qui est un diagramme de Clapeyron) pour l'amener dans les conditions du point B (PB,VB,TB).on lui fait décrire le chemin AB de 3 manières différentes.Dans tous les cas les évolutions sont réversibles de plus on a:

    VB=2VA
    PB=2PA

    j'ai fait le trajet ADB et ACB (donc des trajets qui ne sont pas direct AB,dans le diagramme de clapeyron on peut remarquer que les trajets ADB et ACB offre les voies AC et AB pour l'un et AD et BD pour l'autre qui sont soit isochores soit isobares,donc la ou on peut utiliser des formules,contrairement au trajet direct AB) et au moment du trajet direct AB on nous demande le travail volumétrique sachant que la question d'avant demandait d'hachurer l'aire sur le diagramme de Clapeyron qui réprésente W(AB) et cette aire répresente une sorte de rectangle qui dans sa partie haute-gauche est coupée de façon triangulaire-rectangulaire (donc un petit bout en forme de triangle rectangle manque) et cette partie manquante est le trajet ACB dans toutes les questions il est demandé a chaque fois de donné sous forme littéral les expressions et de n'utiliser que :

    m: masse de gaz
    Cp: capacité calorifique a pression constante
    Cv : Capacité calorifique a volume constant
    (les deux étant indépendants de la température T
    gamma = Cp/Cv= 1,4
    et r= Cp - Cv et bien entendu les choses précédentes donc VB=2VA
    PB=2PA

    pour exemple si on avait W(ACB) = -PB(VB-VA) il fallait transformer en W(ACB) = -2mrTA

    pour aide la réponse a la question est W(AB) = - (VB - VA) x 1,5PA mais je ne sais pas comment il a pu arriver la,a t'il utiliser l'air du rectangle avec la partie manquante? si oui comment a t'il fait? Donc en fait ma question consiste a savoir comment a t'il pu avoir la formule :
    W(AB) = - (VB - VA) x 1,5PA

    voila je sais que la deuxième question est très compliquée mais si vous répondez déja a la première je serais heureux ^^ et heu...j'ai contrôle a nouveau sur ca jeudi donc faut que je sois fin prêt

    -----

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  3. #2
    Jeanpaul

    Re : Thermodynamie: réversibilité et irréversibilité

    Je ne vois pas très bien comment une transformation pourrait être isotherme et irréversible car si on admet que la température est constante, c'est qu'elle est définie donc uniforme.
    Bien entendu, une transformation peut être irréversible mais si on trouve une transformation réversible qui part et arrive aux mêmes états, les grandeurs d'état (énergie, enthalpie, entropie selon les cas) sont identiques.

  4. #3
    Kurama

    Re : Thermodynamie: réversibilité et irréversibilité

    Donc que la réaction soir réversible ou irréversible on aura les mêmes formules?

  5. #4
    Jeanpaul

    Re : Thermodynamie: réversibilité et irréversibilité

    La question est la suivante : je pars du volume V1 à la température T1, la pression s'en déduit. J'arrive au volume V2 et la température T1 (la même puisqu'on est isotherme).
    Quelque soit le chemin la variation d'énergie est la même, nulle car l'énergie d'un gaz parfait ne dépend que de la température.
    Cette variation d'énergie est la somme du travail W reçu et de la chaleur Q reçue, elle est la même quand on comprime doucement en laissant la température s'égaliser gentiment ou quand on presse comme une brute et qu'on attend que la température revienne à T1.
    Le problème c'est que W et Q ne sont pas des fonctions d'état, c'est W+Q qui en est une.
    Donc je crois que le travail et la chaleur ne seront pas les mêmes si on opère de manière irréversible.

  6. #5
    Kurama

    Re : Thermodynamie: réversibilité et irréversibilité

    oui c'est bien ça qui me fait peur...parce que le prof nous a donné un formulaire avec les formules de toutes les évolutions (isotherme,isobare,etc...) mais le truc c'est que...Il nous a pas dit si c'était pour les réversibles ou les irréversible,il semble que ca soit pour les deux et donc les deux évolutions auraient les mêmes formules...

    sinon personne pour la 2 eme question? ^^

  7. A voir en vidéo sur Futura

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