Energie/Thermodynamique : Les cycles

[invitecb3dc26d]

Bonjour, je créer ce sujet pour poser quelques questions au fur et à mesure sur le thème Énergétique, Thermodynamique en Sciences pour l'Ingénieur.




Pour résoudre ce type d'exo, je me base sur mes connaissance des courbes ; isobare, isochore, isotherme, adiabatique.





Voici la correction :



Le problème c'est que j'arrive pas à être d'accord / comprendre cette correction. Je ne sais pas si c'est comme ça qu'il faut faire, si c'est la bonne méthode, mais pour moi sur (12) , comme le gaz entre en contact avec une source froide, la Température T diminue. Donc je vais voir les courbes que je connais, T qui diminue c'est isobare, isobare la pression P = constant et le volume V augmente.

Ensuite, sur (23) je cite "le gaz avec la source chaude pour augmenter la pression", source chaude cela signifie que la Température T augmente, et pour la pression P il nous donne la réponse directement, elle augmente aussi. Donc je vais voir les courbes que je connais, T augmente, P augmente, c'est isochore donc volume V = constant.

Pour, (34) je cite "La source chaude continue de chauffer le gaz pour soulever le piston avec la masse", elle continue de chauffer, alors la Température T augmente encore, et la pression p augmente encore. C'est toujours isochore.

Pour finir, (41), je cite "on remet le gaz en contact avec la source froide pour revenir à l’état 1." donc la Température T diminue car contact avec la source froide.

Pour synthétisé :




Merci beaucoup,
Bonne journée
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[invitecb3dc26d]

bon désolé pour la forme ça m'a pris beaucoup de temps pour tout écrire et faire les tableaux, j'espère que vous n'êtes pas perdu

[phys4]

bon désolé pour la forme ça m'a pris beaucoup de temps pour tout écrire et faire les tableaux, j'espère que vous n'êtes pas perdu

Bonjour,
Oui, un peu perdu, car dans tout cela, l'on ne voit pas pourquoi le piston, sans masse, pourrait descendre, car il n'existe aucune force, ou contrepression indiqué par l'énoncé, pour descendre le piston ?

[invitecb3dc26d]

Bonjour,

Le sujet est complet, c'est comme cela qu'on me le donne. (Il est fait par les enseignants de l'Université). Ça s'appelle un "monte-charge thermique"


Je ne suis pas sur que ça peut vous aider car c'est un peu indépendant, mais les questions suivantes sont :

3. Représenter dans un diagramme (p; V ) et un diagramme (p; T) les transformations. Justifier succinctement l’allure des courbes.
4. Donner les expressions des pressions du gaz aux états 2, 3 et 4 du cycle en fonction de patm, M, S et g (où g est la gravité).
5. Exprimer les travaux W12, W23, W34, W41 en fonction des pressions et volumes massiques aux différents états.
6. En déduire le travail total W effectué au cours d’un cycle par le système gaz en fonction de H, M et g.

Sinon il est vraiment complet rien n'est coupé. J'ai mis la correction en bas. Et ma réponse différente de la correction plus en bas avec mes justifications.


Merci

[A voir en vidéo sur Futura]

[petitmousse49]

Bonjour
Je pense que le schéma peut induire en erreur. Il faut imaginer je pense que le système de guidage du cylindre vertical n'est pas étanche à l'air atmosphérique. Le solide dessiné en marron est donc soumis à deux forses verticales :
La force verticale ascendante P_gaz.S exercée par le gaz ;
La force verticale descendante P_atm.S exercée par l'air atmosphérique.
Partons d'une position verticale haute correspondant à P_gaz=P_atm, si le refroidissement du gaz est assez lent comme le sont en général les transferts thermiques, l'évolution peut être considérée comme quasi statique : P_gaz=P_atm, l'évolution est bien isobare. La diminution de T entraîne une diminution de V : le piston descend.

[invitecb3dc26d]

Le problème c'est que j'arrive pas à être d'accord / comprendre cette correction. Je ne sais pas si c'est comme ça qu'il faut faire, si c'est la bonne méthode, mais pour moi sur (12) , comme le gaz entre en contact avec une source froide, la Température T diminue. Donc je vais voir les courbes que je connais, T qui diminue c'est isobare, isobare la pression P = constant et le volume V augmente.

Ensuite, sur (23) je cite "le gaz avec la source chaude pour augmenter la pression", source chaude cela signifie que la Température T augmente, et pour la pression P il nous donne la réponse directement, elle augmente aussi. Donc je vais voir les courbes que je connais, T augmente, P augmente, c'est isochore donc volume V = constant.

Pour, (34) je cite "La source chaude continue de chauffer le gaz pour soulever le piston avec la masse", elle continue de chauffer, alors la Température T augmente encore, et la pression p augmente encore. C'est toujours isochore.

Pour finir, (41), je cite "on remet le gaz en contact avec la source froide pour revenir à l’état 1." donc la Température T diminue car contact avec la source froide.

Pour synthétisé :




Merci beaucoup,
Bonne journée

Est-ce que quelqu'un peut me dire pourquoi ce que j'ai écris est faux ? s'il vous plait (Il y a plusieurs erreurs comme cela ne ressemble pas au tableau de la correction.) Si possible des explications / justification assez simple comme je l'ai donne

[petitmousse49]

D'accord avec la correction sauf la première ligne qui a fait l'objet de mon message précédent :
P constant ;T décroissant ; V décroissant
C'est une étourderie manifeste du correcteur : d'ailleurs il parle bien de refroidissement (ce qui est juste) ; il a simplement mal orienté la flèche.

[invitecb3dc26d]

Mais c'est pas la question que je pose Je parle de ce que j'ai fais...pas de la correction (Je ne sais pas si je m'exprime mal)

Je crois que vous confondez la correction avec ce que j'ai fais justement. Dans le premier tableau que j'ai posté "Voici la correction" il y a bien V décroisant. (Mais T croissant). Le deuxième tableau "Pour synthétisé", c'est à moi

J'ai posté le sujet car je ne comprend pas, n'arrive pas à être d'accord avec la correction

J'ai essayer de prendre du temps pour soigné/présenter le sujet au maximum pour que ce soit claire, compréhensible etc mais apparemment c'est un échec :/

Je désespere

[phys4]

La réponse était complète :
La première phase est une diminution de volume à pression constante : le volume et la température décroissent.
Les deux schémas proposés sont donc faux, il faut mettre température et volume dans le même sens.

[invitecb3dc26d]

Je vais y re-réfléchir tout à l'heure pour essayer de comprendre

[phys4]

Mais c'est une mauvaise méthode de réfléchir comme ça ? Qu'est-ce que je dois changer dans ma façon de penser?
Pour moi sur (12) , comme le gaz entre en contact avec une source froide, la Température T diminue. Donc je vais voir les courbes que je connais, T qui diminue c'est isobare, isobare la pression P = constant et le volume V augmente.

Oui, vous devez changer votre raisonnement, vos courbes sont incomplètes : la relation de base pour une quantité de gaz donnée, c'est
P*V/T = Constante

Les courbes doivent correspondre à cela et comprendre tout cela.

[invitecb3dc26d]

(12) On remarque que P1 = Patm donc P est constant on peut dire que c'est isobare. Pour un refroidissement : la température T2 < T1 donc c'est décroissant. En utilisant la loi des gaz parfaits pV = nRT avec p = constante (Je ne saurai pas comment le démontrer par contre ???....) V2 < V1 donc V c'est décroissant.

(23) Pour un réchauffement, T2 > T1 donc c'est croissant. Ils nous disent que la pression augmente (P2 > P1) donc p c'est croissant. Je remarque grâce à mes courbes que c'est isochore donc V = constante.

Et pour le (34) et (41) je suis perdu.

En fait, tout découle de la relation des gaz parfait, pV = nRT et je crois qu'on peut en déduire la croissance/décroissance (Ce que je n'arrive pas à faire). Je crois que mon défaut c'est d'essayer d’interpréter trop le texte ?

Dans le cas des isobares : V / T = constant
Dans le cas des isochores : P / T = constant
Dans le cas des isothermes : PV = constant
Dans le cas des adiabatiques : PV^.. = constant

[invitecb3dc26d]

Après 1 journée, je ne comprend toujours pas les justification pour le (34) et (41) même avec la bonne foi que j'y met...

[phys4]

(12)

Dans le cas des isobares : V / T = constant
Dans le cas des isochores : P / T = constant
Dans le cas des isothermes : PV = constant
Dans le cas des adiabatiques : PV^.. = constant

Ces relations sont une bonne base, donc pour P ou V constants, il y a proportionnalité entre T et l'autre variable, variations dans le même sens par conséquent. C'est facile pour le sens des variations.

Pour l'isotherme, c'est le produit P*V qui est constant, donc grandeurs inversement proportionnelles : c'est un cas qui n'existe pas dans ce problème puisque tous les changements se font à pression ou volume constant.