L'expérience de Clément-Desormes
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L'expérience de Clément-Desormes



  1. #1
    adrien-polytech

    L'expérience de Clément-Desormes


    ------

    Bonjour ! Et merci de prendre le temps de lire ma question :


    Considérons un ballon de volume V relié à un manomètre à liquide et fermé par un robinet (le ballon, pas le manomètre).
    Le ballon est rempli d'un gaz parfait à la température initiale Ta.
    h est la dénivellation du liquide dans le manomètre.
    La pression extérieure est notée Pa.
    La différence de pression l'intérieur et l'extérieur du ballon est suffisamment faible pour que l'on puisse considérer la transformation qui a lieu à l'ouverture du robinet comme réversible.
    On suppose gamma=cp/cv constant.

    On ouvre le robinet quelques instants : les pressions s'équilibrent assez rapidement pour considérer la transformation comme adiabatique (et réversible on l'a vu plus haut).

    Il s'agit ici de calculer la variation de température du gaz.

    Voilà pour l'énoncé de la première partie du problème que je me pose. Je galère depuis un moment alors je vous sollicite pour m'indiquer la bonne voie sans toutefois me donner la réponse ><.

    Je me suis placé dans le système du ballon.
    Moi j'ai remarqué que l'on pouvait utiliser les lois de LAPLACE (mais pourquoi faire ??).
    J'ai ensuite noté que l'énergie interne U pouvait s'écrire tel que delta(U)=W #transformation adiabatique
    puis que dU=n*Cv*dT #cas particulier des gaz parfaits
    j'en ai tiré que U=n*Cv*(Tf-Ta) #j'ai fait apparaître la variation de température en intégrant l'énergie interne.
    je me suis ensuite lancé dans le calcul du travail ce qui n'a rien donné de concluant car je retombe sur la même expression que l'énergie interne...

    -----

  2. #2
    LPFR

    Re : L'expérience de Clément-Desormes

    Bonjour.
    Je n'ai pas compris où se trouve votre problème. L'expansion est adiabatique, donc vous connaissez la relation entre P et V. Plus, la loi des gaz parfaits s'applique aussi. Donc "yaka" mélanger tout ça.
    Regardez la page wikipedia des processus adiabatiques.
    Au revoir.

  3. #3
    adrien-polytech

    Re : L'expérience de Clément-Desormes

    Mais en fait je crois que j'arrive pas à faire le lien avec la variation de température...

  4. #4
    adrien-polytech

    Re : L'expérience de Clément-Desormes

    Aha je crois que je le tiens !

    D'après Laplace : Ta^gamma*Pi^1-gamma=Tf^gamma*Pa^1-gamma

    Or Tf=Tf-Ta+Ta=delta T +Ta
    Et Pi=rho*g*h+Pa # d'après la loi sur l'hydrostatique des fluides appliqué au manomètre á mercure.

    Vient donc en remplaçant le tout que

    delta T = Ta(((rho*g*h+Pa)/Pa)^((1/gamma)-1)-1)

    Désolé ce n'est pas très clair, je veux juste savoir si la méthode semble correcte ^^

    Ps : mon application numérique donne environ delta T = -2,23 K avec une pression initiale de l'ordre de 102658 Pascal, le résultat semble t il cohérent ?

  5. A voir en vidéo sur Futura

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