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Thermodynamique



  1. #1
    loo88

    Smile Thermodynamique


    ------

    Bonjour,

    J'ai fait plusieurs exercices en rapport avec la thermodynamique et j'aimerais que quelqu'un me dise si mes résultats sont bons ou non.

    1- Soit une mole de gaz subissant une compression isotherme réversible de (P0,T0) à (2P0,T0). Donner l'expression du travail reçu par le gaz selon qu'il s'agit :
    - d'un gaz parfait d'un gaz de van der Waals d'équation d'état (P+a/V²)(V-b)=RT

    Pour le gaz parfait j'ai trouvé W=-nRTln(V1/V0)
    Pour le gaz réel : W=-RT ln[(v1-b)/(Vo-b)]+a((1/V1)-(1/V0))
    Le problème est que j'ai défini un volume V1 et Vo non précisé dans l'énoncé. Faut-il changer le volume en une autre variable ?

    2-De l'eau liquide dans les conditions P0,V0,T0 subit une transformation quasi-statique, son volume restant infiniment voisin de V0.
    Exprimer la variation de volume dV en fonction des coefficients alpha et khi. En déduire le travail élémentaire des forces pressantes. Le travail dépend-il du chemin suivi ?
    Préciser le travail échangé par l'eau avec l'extérieur lors des transformations suivantes : isochore, isobare, isotherme.

    J'ai trouvé dV= -(khi)V0dP0 + (alpha)V0dT0
    Le travail élémentaire vaut P0((khi)V0dP0 + (alpha)V0dT0). Le travail dépend du chemin suivi.
    *Transformation isochore : W= 0J
    *Transformation isobare W= P0alphaV0(T1-T0)
    *transformation isotherme : W=P0khiV0(P1-P2)

    3- Un fluide décrit un cycle mécaniquement réversible ABC: Ab détente isobae, BC compression isochore et CA transformation dont le chemin associé en diagramme de Clapeyron est un segment de droite.
    Décrire ce cycle
    Calculer les travaux des forces de pression pour chaque étape et pour l'ensemble du cycle.

    J'ai trouvé un cycle ressemblant à un triangle rectangle, la partie BC étant à gauche et parrallèle à l'axe des oronnée P
    Les différents travaux sont:
    *isobare AB : W= -(V1-V0)P0
    *isotherme Bc : W= 0j
    Pour la partie droite je ne sais pas comment exprimer le travail et parconséquent le travail de l'ensemble du cycle

    4-Soit une enceinte de volume 2V0 séparée en 2 compartiments identiques par une cloison amovible. Dans l'une se trouve un gaz dans les conditions P0,T0 et dans l'autre règne le vide. Lemilieu extérieur est à P0,T0. On réalise 2 transformations distinctes:
    - l'enceinte n'a que des parois rigides et diathermanes. On enlève la cloison amovible. déterminer l'état final et le travail échangé par le gaz supposé parfait avec le milieu extérieur.
    -L'une des parois de l'enceinte est constituée par un piston mobile, le reste étant inchangé. Mêmes questions que précedemment.

    Pour ces questions je ne vois pas comment faire.

    Pouvez-vous m'aider s'il vous plait.
    Merci d'avance

    -----

  2. Publicité
  3. #2
    pephy

    Re : Thermodynamique

    Citation Envoyé par loo88 Voir le message
    1- Soit une mole de gaz subissant une compression isotherme réversible de (P0,T0) à (2P0,T0). Donner l'expression du travail reçu par le gaz selon qu'il s'agit :
    - d'un gaz parfait d'un gaz de van der Waals d'équation d'état (P+a/V²)(V-b)=RT

    Pour le gaz parfait j'ai trouvé W=-nRTln(V1/V0)
    Pour le gaz réel : W=-RT ln[(v1-b)/(Vo-b)]+a((1/V1)-(1/V0))
    Le problème est que j'ai défini un volume V1 et Vo non précisé dans l'énoncé. Faut-il changer le volume en une autre variable ?
    bonjour,
    il faut utiliser les pressions puisque c'est ce qui est donné. Pour le GP c'est simple;pour le gaz de Van der Waals c'est moins simple!

  4. #3
    pephy

    Re : Thermodynamique

    Citation Envoyé par loo88 Voir le message

    2-
    J'ai trouvé dV= -(khi)V0dP0 + (alpha)V0dT0
    Le travail élémentaire vaut P0((khi)V0dP0 + (alpha)V0dT0). Le travail dépend du chemin suivi.
    *Transformation isochore : W= 0J
    *Transformation isobare W= P0alphaV0(T1-T0)
    *transformation isotherme : W=P0khiV0(P1-P2)
    c'est OK!
    3- Les différents travaux sont:
    *isobare AB : W= -(V1-V0)P0
    *isotherme Bc : W= 0j
    Pour la partie droite je ne sais pas comment exprimer le travail et parconséquent le travail de l'ensemble du cycle
    Comment est représenté le travail dans le diagramme de Clapeyron?

  5. #4
    pephy

    Re : Thermodynamique

    Citation Envoyé par loo88;

    4-Soit une enceinte de volume 2V0 séparée en 2 compartiments identiques par une cloison amovible. Dans l'une se trouve un gaz dans les conditions P0,T0 et dans l'autre règne le vide. Lemilieu extérieur est à P0,T0. On réalise 2 transformations distinctes:
    - l'enceinte n'a que des parois rigides et diathermanes. On enlève la cloison amovible. déterminer l'état final et le travail échangé par le gaz supposé parfait avec le milieu extérieur.
    -L'une des parois de l'enceinte est constituée par un piston mobile, le reste étant inchangé. Mêmes questions que précedemment.
    Quelle est la seule variable d'état qui est modifiée?

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    Onercis

    Re : Thermodynamique

    coucou! pour le 4:
    a) Il faut que tu pense qu'il sagit d'une transformation rapide (brutal) et donc non reverssible. Il faut raisonner sur le système global: "gaz+vide" => les parois sont rigides, donc aucun travail ne peu être échangé avec le milieu exterieur! dV=0 => W=0
    b) ici la transformation est monotherme (Te=T0=cte) et monobare( Pe=P0=cte)

    PS: On dit merci monsieur Pascual!! mdr

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