Bonsoir,
j'viens demander votre avis parce que j'ai un doute sur la correction d'un exercice, voici l'énoncé :
Une mole d'un gaz parfait de capacité thermique à volume constantest contenue dans un cylindre vertical calorifuge comportant un piston de section S en contact avec une atmosphère extérieure à pression constante
. Initialement, le gaz est en équilibre et sa température vaut
.
1) On pose sur le piston une masse M et on laisse le système évoluer. Déterminerlorsqu'il a atteint un nouvel état d'équilibre (1).
2) L'état d'équilibre (1) étant atteint, on supprime la masse M et on laisse le système évoluer. Déterminerlorsqu’on atteint un nouvel état d'équilibre (2).
Donc en gros on fait
Pour la question 1), on considère pour calculer T2 on se sert du travail, comme la pression s'exerçant sur le piston lors de la compression est la pression qui règne dans le piston une fois à l'équilibre, jusque la pas de problème. On retrouve
avec
, bref pas de soucis ici.
Maintenant la question 2), pour connaitre le travail il faudrait intégrer de l'état (1) à l'état (2), or
, donc pour facilité les choses, le prof nous a dit : on considère qu'à l'instant ou on supprime la masse, la pression à l'intérieur passe instantanément de
à
, (donc la température change aussi) , car sur tout le trajet du piston, on peut considérer les états quasi-statiques. On fait ça pour pouvoir écrire le travail comme
. Cette approche me gène assez, j'ai du mal à concevoir que lorsqu'on supprime la masse (donc que la détente soit "rapide"), qu'on puisse considérer à chaque instant que la pression à l'intérieur vaille
.
Donc j'aimerai avoir votre avis sur le sujet, en vous remerciant d'avance.
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