Petit probleme de thermodynamique

[invitef1754d56]

Voila un petit probleme sur le second principe mais vu que l'on vient de commencer le cours et qu'on a pas encore fait d'exo j'ai un peu de mal à visualiser et donc a faire un exo qu est sans oute tt bete. Le voici.

On fait lexperience de la detente de Joule-Gay-Lussac c a dire que l'on a 2 compartiment A et B de volume Va et Vb, tout deux adiabatique.
Ils sont relié entre eux par un ptit robinet qui permet l'acces du compartiment A au B.
Initialement A est rempli d'ungaz parfait de capacité thermique constante de temperature T et de pression Po.
Le compartiement A ets mis brutalement en communication avec le compartiment B, initialement vide. La mise en communication, à laide du robinet, se fait sans aucun travail.

Exprimer es variations d'energie interne, de temperature et d'etropie au cours de la detente.

Merci davance pour votre aide.
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[inviteaa0ade65]

Voila un petit probleme sur le second principe mais vu que l'on vient de commencer le cours et qu'on a pas encore fait d'exo j'ai un peu de mal à visualiser et donc a faire un exo qu est sans oute tt bete. Le voici.

On fait lexperience de la detente de Joule-Gay-Lussac c a dire que l'on a 2 compartiment A et B de volume Va et Vb, tout deux adiabatique.
Ils sont relié entre eux par un ptit robinet qui permet l'acces du compartiment A au B.
Initialement A est rempli d'ungaz parfait de capacité thermique constante de temperature T et de pression Po.
Le compartiement A ets mis brutalement en communication avec le compartiment B, initialement vide. La mise en communication, à laide du robinet, se fait sans aucun travail.

Exprimer es variations d'energie interne, de temperature et d'etropie au cours de la detente.

Merci davance pour votre aide.

Bonjour

Il n'y a pas besoin du second principe pour calculer la variation d'énergie interne et de température.

Ensuite, peux-être as-tu dans ton cours l'expression de la variation d'entropie pour un gaz parfait entre deux états quelconques. Si non, il faut imaginer une autre transformation réversible qui fasse passer du même état initial au même état final. Tu dois avoir le moyen de calculer la variation d'entropie pour cette transformation réversible, et comme l'entropie est une fonction d'état....

[invitef1754d56]

Mais la transfo n'est pas reversible..Et la temperature devient quoi ?

[zoup1]

Comme il n'y a pas de travail et qu'il n'y a pas non plus d'échange de chaleur, la varition d'énergie interne est nulle.

Comme il s'agit d'un gaz parfait, l'énergie interne ne dépend que de la température (et pas de l'intéraction entre molécules et donc par exemple pas de la densité de molécules) et donc la température ne varie pas.

Tu peux donc connaitre parfaitement l'état final de ton système

La transformation est effectivement irréversible... Cela ne t'empêche pas d'imaginer une transformation réversible (ou une succession de transformation réversibles) elle qui arrive au même état final. Tu pourras alors déterminer la variation d'entropie en utilisant ces transformations réversibles.
Comme l'entropie est une fonction d'état du système sa variation est indépendante du chemin suivi pour passer d'un état du système à un autre. Et donc le tour est joué...

Ce raisonnement est typique de ce qu'il faut savoir en thermodynamique pour appliqué le 2nd principe.

[A voir en vidéo sur Futura]