Rapport entre masse et chaleur?

[EspritTordu]

Je me pose une question entre la masse et la température?
Voilà le problème :
Si je met une masse m d'air (par exemple) dans un vérin hermétique mais pas adiabiatique, et je comprime le vérin, que se passe t-il?
Le vérin va chauffer car l'excitation du gaz développe de la chaleur. Cette chaleur est un champ électromagnétique (dans l'infrarouge), c'est-à-dire de l'énergie ; y a t-il une perte de masse du gaz ou bien est-ce que l'énergie électromagnétique est égale à l'énergie mécanique de la compression du vérin?

Je remercie d'avance celui qui saura me répondre !
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[invite8c514936]

Tout dépend de l'état final du gaz :

Au moment où tu appuies, tu fournis de l'énergie au système sous forme de travail. Cette énergie, en pratique, se manifeste par un réchauffement du gaz (attention, tu n'as pas "fourni" de chaleur, la chaleur est un mode de transmission d'énergie différent, voir la suite). SI l'enceinte n'est pas calorifugée, une partie de cette énergie thermique va être transportée vers l'extérieur du système, sous forme de chaleur, si bien que le gaz va se refroidir.

La quantité d'énergie qui s'est échappée du système, c'est la différence entre le travail fourni et le surplus d'énergie thermique stockée par le système; Si tu attends que le système ait repris sa température initiale, tout le travail fourni a été dissipé sous forme de chaleur vers l'extérieur...

ET la masse du gaz n'a pas changé,on est loin de toute conversion masse-énergie dans ce type d'expériences...

[invite03f54461]

Salut
Il me semble que la masse du gaz sera inchangée, puisque le gaz ne fait que convertir l'énergie de compression en chaleur

Damned, trop tard

[EspritTordu]

Qu'en est il alors de la pression du gaz à l'intérieur? Varie-t-elle lors de la phase de refroidissement?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite8c514936]

Oui, la pression augmente quand tu appuies sur le piston (par définition), puis elle diminue quand tu laisses le gaz se refroidir.

[EspritTordu]

Mais alors la pression du gaz lorsque le refroidissement est terminé est-il égal à celle initiale?

Si on laisse notre système reposer, au-delà de la phase de refroidissement, sur un temps très long, la pression sera t-elle conservée?

[invite8c514936]

Non, car le volume du gaz est plus petit après qu'avant compression. Du coup, à température égale, l'état final a une pression supérieure à celle de l'état initial.

[EspritTordu]

Bonjour,

Qu'en est-il alors des vérins à gaz, ceux des coffres de voitures par exemple ?
Plus les vérins travaillent, plus ils chauffent, plus ils manifestent moins de résistance : on peut soupçonner la dilatation des pièces du vérin qui augmenteraient leur volume d'où une baisse de la pression globale, mais je pense que cette explication ne suffit pas pour expliquer cette rapide baisse de l'effort du vérin, non?
D'autant plus que ces vérins ont, me semble-t-il, une durée de vie limitée : en fin de vie du produit, le vérin ne présente plus de résistance. Alors s'agit-il de contrainte technique comme par exemple, le fait qu'on ne peut pas garantir totalement le caractère hermétique du vérin (notamment en raison des coefficients de dilatation différents des pièces constitutives du vérin, ou bien est-ce là l'appauvrissement du gaz contenu (dans ce cas alors, la masse restant constante, qu'est-ce qui justiferait cette perte de "vitalité"?)