Un cylindre vertical A, de section S, relié à une cuve large B ouverte à l'air libre et contenant du mercure, enferme un gaz parfait.
A l'état initial, la température du gaz est T1, il occupe une hauteur "L" et les niveaux de mercure dans le cylindre A et dans la cuve B sont les mêmes. La pression atmosphérique est "h0" = 760mm de mercure (on rappelle que le mm de Hg est une unité de pression).
On chauffe le cylindre A jusqu'à la température T2. Le niveau de mercure baisse de "h" dans le cylindre A et reste à peu prés inchangé dans la cuve B ; le mercure est considéré comme indilatable.
1°) Exprimer la hauteur "h" en fonction de "L", "h0", T1, T2 puis calculer "h".
2°) Exprimer puis calculer le travail W reçu par le gaz et l'énergie interne ∆U du gaz. En déduire la quantité de chaleur Q reçue par le gaz. On donnera ces expressions en fonction de g, masse volumique de Hg, S, h, L, h0, Gamma, T1 et T2
Données: T1 = 273,15 K L = 1m S = 10cm^2 T2 = 373,15 K Masse volumique Hg = 13,6g.cm^-3 Gamma = 5/3
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