Aide thermodynamique sujet 2nd concours ENS
Bonjour à tous !
Je suisen L2 Physique et je prépare le 2nd concours pour l'ENS de Lyon. Je souhaitais savoir si quelqu'un avais quelque peu l'expérience de ces concours et/ou pourrait m'aider à avancer dans les annales (particulièrement un sujet de thermo) ?
Je remercie par avance ceux qui me répondront
Bonjour et bienvenue,
posez vos questions ici, on tentera d'y répondre.
\o\ \o\ Dunning-Kruger encore vainqueur ! /o/ /o/
Merci infiniment
Voici comment se présente la machine thermique étudiée :
Une machine thermique est constituée d'une roue verticale de diamètre D, en rotation, à la périphérie de laquelle sont régulièrement attachés N ballons remplis chacun de n moles d'hélium gazeux, considéré comme gaz parfait ( gure 2 gauche). L'ensemble baigne dans l'air, assimilé à un gaz parfait, de température Ta uniforme, de pression Pa(z) et masse volumique ρa(z) variables avec l'altitude z.
Le mouvement de chaque ballon se décompose en quatre transformations (voir gure 2 droite) : de l'état (1) à (2) : à altitude supposée constante (z ' 0), le ballon, en contact avec la source chaude, se réchaue jusqu'à Tc=40 ◦C en se dilatant. de l'état (2) à (3) : le ballon s'élève alors que sa température reste inchangée. de l'état (3) à (4) : à altitude supposée constante (z ' D), le ballon, en contact avec la source froide, se refroidit jusqu'à Tf=20 ◦C en se comprimant. de l'état (4) à (1) : le ballon descend alors que sa température reste inchangée.
On suppose que le contact avec les sources de chaleur ne crée pas d'eorts mécaniques. La paroi des ballons est supposée souple (de raideur nulle) de sorte que la pression dans un ballon est identique à la pression ambiante. On supposera de plus que la température de l'air Ta est la moyenne de la température des sources chaude et froide.
Voici mes questions :
Le travail du poids d'un ballon est-il nul pour un tour complet de la machine ? idem pour la force d'Archimède et pour le travail des forces de pression extérieures engendrées par les variations de volume.
Je pense que oui pour le deux premières mais ca m'embête un peu avec la suite du problème... merci d'avance
