chaleur latente:calcul d'une masse pour lundi

[invitea24a40be]

une mole de GP est isolée dans un cylindre fermé par un piston de masse négligeable et communiquant par le robinet R avec un réicpient rigide de volume V3
L'appareil est plongé dans un thermostat à 0°C constitué par un mélange d'eau et de glace en équilibre. Par sa face supérieure, le piston reste en contact avec l'atmosphère. Pendant les transformations, la pression atmosphérique est constante et égale à 1 atm et la température du gaz est à 0°C.

Le robinet est fermé le gaz dans le cylindre est aux conditions d'équilibre.
P1=2,718 atm et V1.

Un opérateur agit sur le piston pour détendre réversiblement ce gaz jusqu'à la pression Pa=1 atm à laquelle correspond le volume V2=22,414L occupé par le gaz.
Durant cette détente,calculer:

->en joules le travail effectué par l'opérateur [j'ai trouvé W=2,32x10² J ]
-> en grammes, la masse de glace qui se forme dans le thermostat. =>je ne me rappelle plus comment on fait j'ai besoin de vous!!

données du problème:
L=80 calories par g
1 calorie=4,18 Joules
R=8,32 J.mol^-1.K^-1
g=10m.s^-1
gamma= Cp/Cv=7/5

Merci par avance pour vos réponses
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[f6bes]

BONJOUR à toi,
Je t'invites à voir la réponse de Jaunin dans ce post:
http://forums.futura-sciences.com/thread246163.html
Y a rien à y supprimer !
Bonne soirée

[invitea24a40be]

DESOLEE mais je suis à bout de nerfs, je cherche comment faire depuis un long moment, je vois pas comment on peut avoir des informations sur la glace qui se forme ou non vu que la température ne bouge pas, il y a certainement un lien avec la question précédente mais laquelle??

Je veux juste qu'on me guide sur la méthode à appliquer, pas le résultat!!

Seulement, il n'y a personne dans mon entourage pour m'aider donc je viens ici... Après, si personne ne peut me mettre sur la voie c'est pas grave.

Et pour les formes du message, j'ai fait au plus vite je m'excuse de ne pas avoir dit BONJOUR.

J'ai dit merci et mon problème c'est: je ne sais pas comment procéder, ce qui est écrit... après je peux sortir le paquet de formules qui est devant moi mais ça ne servirait à rien. je sais que la chaleur latente est le transfert thermique à fournir pour transformer un g de liquide en solide dans ce cas mais je ne vois pas comment faire.

[invitea24a40be]

Si quelqu'un peut me guider s'il vous plait...

Je pense que le travail effectué par l'opérateur permet à l'eau de se solidifier mais je ne sais pas comment trouver quelle quantité s'est solidifié.

Merci

[A voir en vidéo sur Futura]

[pephy]

bonjour,
1)quelle formule as tu utilisé pour calculer le travail ? je ne trouve pas çà.
2)pour former de la glace il faut que le gaz absorbe une certaine quantité de chaleur. Le 1er principe permet de relier le travail échangé à cette quantité de chaleur.

[invitea24a40be]

J'ai utilisé le fait que la transformation est réversible et donc quasi statique.

W_{recu par le gaz}=- intégrale de P dV

or PV=nRT

T est constant

W_{recu par le gaz}=- nRT ln Pi/Pf

et W_{effectué par l opérateur} = W _{reçu par le gaz}

et donc c'est -2,32x10³ J

Ce n'est pas ce que j'ai écrit sur le forum, je suis allée un peu vite...

Pour les grammes de glace formés, je me demandais s'il faut trouver Q de la réaction du gaz à l'intérieur du piston, en déduire que
-Q_{réaction avec gaz}=m L_1-2

[pephy]

OK pour le travail;il est négatif donc cédé par le gaz qui va donc absorber de la chaleur puisque Delta U=0 (isotherme gaz parfait);chaleur qu'il prélève à de l'eau à 0°C en la transformant en glace...

[invitea24a40be]

oui donc le travail reçu par le gaz est l opposé de Q.

mais je ne vois pas comment on calcule la masse à partir de la chaleur qu'il prélève.

[invitea24a40be]

Je crois que je sais...

delta H = Q pour l'eau vu que la pression atmosphérique est constante.

Or delta H= m L_1-2

avec Q=- Q _{"reçu par le gaz"}

=> il doit y avoir un problème, c'est négatif... :'(

[pephy]

delta H = Q pour l'eau vu que la pression atmosphérique est constante.
Or delta H= m L_1-2

avec Q=- Q _{"reçu par le gaz"}

=> il doit y avoir un problème, c'est négatif... :'(

il n'y a pas de problème: la solidification de l'eau dégage de la chaleur .
ce que tu exprimes c'est pour la fusion

[invitea24a40be]

ah ok!! Merci beaucoup!!

[invitea24a40be]

Un peu plus loin, une autre question me pose problème...

je pose le problème:

une certaine masse de gaz parfait est placée dans un autre cylindre C d'axe vertical, de section s.

Un piston P de masse M mobile sans frottement isole ce gaz dans une colonne cylindrique de longueur l. C et P sont imperméables à la chaleur. La masse M est reliée à une autre masse M' de valeur variable, à l'aide d'une corde passant sur 2 poulies.Ce mécanisme est sans frottement.

Pendant les transformations la pression atmosphérique reste égale à 10⁴ Pa.

=>le gaz est en équilibre 1 à P'1, T'1, V'1
en diminuant progressivement la masse M' dont la valeur passe de M à 0, un opérateur fait une compression adiabatique réversible de ce gaz atteint un équilibre 2.

On doit trouver ce second équilibre connaissant l'équilibre 1. Je pensais utiliser les lois de Laplace mais impossible d'avoir une seule valeur...
On trouve tout le temps le produit de 2 variables que l'on cherche.

Sinon, on doit pouvoir coupler ces informations avec PV=nRT mais je ne vois pas comment isoler chaque variable...

Donnez moi un indice s'il vous plait.

Merci d'avance

[invitea24a40be]

Je n'arrive pas à isoler les variables malgré toutes les formules que j'ai... Comment faire?

[pephy]

P2 est facile à trouver: le piston de masse M est en équilibre "sur" le gaz.
ensuite il suffit de triturer un peu les relations adiabatiques

[invitea24a40be]

oui entre temps, j'ai trouvé qu'il fallait faire un bilan des forces sur le système après la transformation.

Merci quand même