Thermodynamique: travail lors d'une transformation quasi-statique

[invite0731164c]

Bonsoir,

J'ai quelques questions par rapport aux transformation en thermo et par rapport à la thermo en générale:

1) La pression d'un système est-elle une quantité scalaire
2)Comment est-ce qu'on lui attribue un signe?

Dans une transformation quasi-statique, on et

3)ces formules sont elles correctes?
4)Le travail est-il le travail effectué sur le gaz ou par le gaz??

Il me semble que quand j'essaye de montrer cette relation je trouve pas le même signe dans les différents cas de piston ci-dessus.
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[invite0731164c]

je précise : est la pression exercée sur le gaz et p la pression du gaz

[Tifoc]

Bonsoir,
Voir cette discussion dans laquelle j'ai répondu au même problème :

http://forums.futura-sciences.com/ph...ml#post4061650

[invite0731164c]

Ok pour le cas ou la force est dans le sens opposé au déplacement.

Mais si la force est dans le même sens que le déplacement:

ou la dernière égalité est obtenue par le changement de variable V=xS.

et donc j'obtiens pas de signe moins.
Quelqu'un a une idée de pourquoi?

[A voir en vidéo sur Futura]

[Tifoc]

Bonjour,
Prenez des cas concrets et développez la relation de votre cours. Le signe du résultat final dépend des bornes de l'intégrale. Pour une compression par exemple, V(x2) sera plus petit que V(x1), d'où un signe + au final.

[invite0731164c]

Justement!

Dans ce cas ci:

On a et on a plus le fameu

pourquoi?

[Tifoc]

Que représente le Fext ?
Si c'est une détente (détente du gaz qui est le système fermé étudié), votre force est dans l'autre sens.
Si c'est l'aspiration dans un compresseur que vous représentez, alors c'est un système ouvert et W=+v.dp

[Tifoc]

Que représente Fext ?
Si c'est une détente (en système fermé) il n'est pas dirigé dans le bon sens.
Si vous représentez un piston de compresseur à l'aspiration, alors système ouvert et dW=+v.dp

et désolé pour le doublon, y a eu bug...

[invite0731164c]

Fext est une force extérieure qui tire le gaz vers la droite.

Mais dans l'expression le travail W est exercé par le gaz n'est-ce pas?

[invite0731164c]

Fext est une force extérieure qui tire le gaz vers la droite.

Fext est une force extérieure qui tire le piston vers la droite serait plus correcte.

[Tifoc]

le travail W est exercé par le gaz n'est-ce pas?

Le travail est échangé entre le gaz et son milieu extérieur. S'il s'avère (tous calculs faits) positif c'est qu'il est reçu par le gaz (compression par exemple), s'il est négatif c'est qu'il est fourni par le gaz à son milieu extérieur (détente par exemple).

[invite0731164c]

Je pérsiste

En fait, je pense que mon incompréhension est plus fondamentale()
Comment calculer le travail entre le gaz et le milieu extérieur?
En général, un travail est le produit scalaire entre une force et un déplacement. Or, quel est le vecteur force pour ici?

[DarK MaLaK]

Bonjour,

On peut définir la pression comme une force mécanique par unité de surface (due aux chocs des molécules sur les parois du système) s'exerçant normalement à cette surface. Du coup, ça lui donne un sens par rapport au vecteur déplacement et il peut apparaître des signes positifs ou négatifs.

[invite0731164c]

Ok, mais si je reprends ce qu'a dit Tifoc, le travail est le travail échangé entre le système et l'environnement. Or ici, pour calculer le travail échanger on prend le produit scalaire entre la pression interne du gaz (multipliée par la surface) avec le vecteur déplacement ou le produit scalaire entre la pression externe qui s'appuie sur la paroie du piston (multipliée par la surface du piston) avec le vecteur déplacement? (le signe sera différent)

[Tifoc]

Le système étudié est le fluide, le piston et le cylindre constituant une frontière avec son milieu extérieur. A travers le cylindre, le fluide échange de la chaleur, via le piston, il échange du travail.
Considérez votre système dans le vide (ça évite de se poser des questions sur la pression "ambiante"). Il ya une pression* à l'intérieur du gaz qui pousse le piston (donc dans le sens d'une expansion du gaz). Tout ça étant en équilibre, il est nécessaire que le piston exerce sur le fluide une force s'opposant à cette expansion.
Ca c'est pour la "définition".
Ensuite, selon les cas traités, un calcul rigoureux fera apparaitre, dans le résultat, un signe - si le travail est moteur, un signe + s'il est récepteur.


* on travaille en pressions absolues hein ?!