Détente de joule-gay-lussac

[invite637b7d83]

bonjour,

Dans l'expérience de joule gay-lussac, les deux compartiments ont une paroi adiabatique et indéformable.Comme le robinet est ouvert brutalement
l'évolution est irréversible.Donc c'est une détente adiabatique, irréversible dans le vide.

Alors Delta (U) = 0 soit U finale=U initial.Expérimentalement on constate que T finale = T initial et comme U = f(T) (thermodynamique microscopique).

Donc si la température n'évolue pas alors l'énergie interne reste constante.

1-Mais l'expérience a été réalisé dans une enceinte (compartiment) ADIABATIQUE et INDÉFORMABLE.
Faut-il en déduire que l'énergie interne U n'est fonction que de la température pour tout GAZ PARFAIT mais avec une enceinte adiabatique?

merci
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[albanxiii]

Bonjour,

Le fait que l'enceinte soit adiabatique permet de dire qu'il n'y a pas de chaleur reçue (algébriquement) par le gaz.
Le fait qu'elle soit indéformable permet de dire que le gaz ne reçoit pas de travail.
Avec ces deux éléments, le premier principe nous permet de dire que l'énergie interne du gaz est constante. Et c'est ceci le point central. On en déduit ensuite la relation avec la température.

Si on n'est pas dans une enceinte adiabatique et indéformable, on ne peut plus dire que l'énergie interne reste constante. On ne peut plus dire grand chose du coup...

@+

[belhajissaj]

Bonjour
Le faite que la transformation est brutale.. Ça donne quoi comme info ?

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Dans la manip où la paroi du piston recule, les molécules rebondissent à une vitesse plus faible que si la paroi était immobile. Ceci correspond à une diminution de la température (et à un travail fait par le gaz sur le piston).
Quand la paroi disparaît brusquement, les molécules continuent de l’autre côté à leur même vitesse. Il n’y a pas de travail effectué sur la paroi (et pour cause, elle n’est plus là).
Au revoir.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite3f253c28]

Bonjour

J'aime beaucoup la détente de joule et ses conclusions...
L'enceinte est adiabatique. Il n'y a pas d'échange de chaleur. L'enceinte est indéformable. Il n'y a pas d'échange de travail.
Quand on ouvre le robinet ou qu'on escamote la cloison centrale, le gaz exerce encore sa pression sur la paroi, disons de gauche. Et pas encore sur la paroi de droite. Newton m'apprend que l'enceinte recule d'un côté. Et le gaz de l'autre.
Et il me semble que les calculs montrent que les mouvements des deux s'arrêtent. Enfin, c'est complexe.
On peut évidemment concevoir une géométrie qui évite cela. Deux vannes par exemple.
On peut aussi placer une bille que l'enceinte va pousser et qui va continuer vers la gauche. Le tube et le gaz doivent alors continuer vers la droite pour respecter l'égalité de la quantité de mouvement. C'est un système isolé.
Mais bon, je chicane, j'ergote, je mélange un peu tout dirons certains...

Il y a quelques années, j'ai écrit tout çà à l'Académie des Sciences de Paris.
La réponse est la suivante:
Pour que les conclusions soient celles des livres, il faut considérer que la masse de l'enceinte est très grande (quasi infiniment) par rapport à la masse de gaz, négligeable.
J'ai mis longtemps à comprendre cette réponse.
Mais l'explication ne se trouve pas dans les livres de physique.
Elle se trouve dans les livres qui traite du comportement humain...

Bonne journée.

Arsenil