Problème Thermodynamique Physique

[hugo63]

Bonsoir,
Je suis en train de faire un exercice de thermodynamique mais il y a quelque chose que je ne comprends pas.
Dans mon exercice un corps de pompe à parois adiabatiques possède un piston surchargé d'une masse M, le piston se trouve a une hauteur initiale h0 (1m), on nous demande la hauteur finale lorsque le piston descend d'une manière brusque et rapide (transformation irréversible), on part donc de la variation d'énergie interne, l'échange de chaleur est nulle car milieux adiabatique, on a donc la variation d'énergie interne qui est égale au travail.
Dans ma correction mon professeur à utilisé la première loi de Joule qui utilise la capacité thermique molaire a volume constant (donnée dans l'énoncé). Et c'est la que je ne comprends pas, le volume n'est pas constant vu que le piston descend, pourquoi peut on utilisé cette constante.

Merci d'avance. Bonne soirée.
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[gts2]

Bonjour,

dU=Cv dT est une propriété du gaz parfait, c'est une relation entre fonction d'état, donc indépendant de la transformation.

Comme souvent les notations ont une longue histoire, ici le Cv vient du fait que à volume constant le travail est nul (pas de déplacement), dU=\delta Q + \delta W=\delta Q et que la définition historique de Cv est \delta Qv=Cv dT.

[hugo63]

D'accord donc cela veut dire que l'on pourrait aussi appliqué la 2eme loi de Joules a ce système (avec la variation d'enthalpie)? La capacité thermique a volume constant est donc utilisable pour tout type de système étant un gaz parfait ? Comment savoir lequel utilisé si les deux nous sont donnés ? Et enfin la première loi de Joules nécessite que l'on se trouve dans un milieu adiabatique ou non ?
Merci d'avance.

[gts2]

Bonjour,

Prenons une simplification (Cp Cv constants) : les lois de Joule signifient que si un gaz parfait passe de T1 à T2, la variation d'énergie interne est Cv(T2-T1) et la variation d'enthalpie de Cp(T2-T1), on a juste besoin de T2 et T1, peu importe comment on est passé de T2 à T1, c'est la notion de fonction d'état dans un cas particulièrement simple. Nulle part n'apparait la notion d'adiabatique.
A ne pas confondre bien sûr avec les détentes de Joule pour laquelle l'hypothèse adiabatique intervient. Autrement dit ne pas confondre la démonstration/vérification de la loi de Joule avec la loi elle-même.

dU=Cv dT (ou dH=Cp dT) n'est que la moitié du problème (ou la moitié du premier principe) : c'est le côté fonction d'état, il faut maintenant étudier les échanges avec dU=\delta Q + \delta W ou dH=\delta Q + \delta Wi et on utilise celui qui est le plus adapté : en système fermé \delta W, en système ouvert \delta Wi.

[A voir en vidéo sur Futura]

[hugo63]

D'accord très bien merci beaucoup c'est très clair.
Bonne soirée a vous.