Réussir sa prépa

Travail thermodynamique

0

Physique BCPST
THERMODYNAMIQUE | Travail des forces pressantes

Exercice 1 : Pression dans une seringue

Une seringue contient 18cm3 d’air à la pression normale. On bouche l’extrémité de la seringue et on pousse le piston de façon à réduire le volume gazeux à 6,0cm3. On suppose que la température reste constante. Quelle est alors en pascal, la pression du gaz dans la seringue ?

P1V1=P2V2 car la quantité de matière reste constante (nRT=cte).

P2=P1V1V2

Application Numérique :

P2=1,013.105×18.1066,0.106=3,0.105Pa

Exercice 2 : Diagramme de Clapeyron (P,v)

Un gaz parfait occupe à la température TA et sous la pression PA , le volume VA (état A).
On lui fait subir une succession de transformations réversibles :

– Un échauffement à volume constant jusqu’à la pression 2PA (état B).
– Une détente isotherme jusqu’au volume 4VA (état C).
– Un refroidissement à pression constante jusqu’à la température TA (état D).
– Une compression isotherme qui le ramène à l’état A

1) Tracer le cycle des transformations dans un diagramme de Clapeyron.

clapeyron

2) Calculer pour chaque branche du cycle les travaux reçus par le gaz, On exprimera les résultats en fonction des seules variables PA et VA.

La transformation AB est isochore donc WAB=0


La transformation BC est isotherme donc WBC=QBC=nRTBln(4VAVA)=2PAVAln4


La transformation CD est isobare donc
WCD=PC(VDVC)=PA2(2VA4VA)=PAVA

La transformation DA est isotherme donc WDA=QDA=pAVAln2

0

Cet exercice de physique vous a plu ?

Partagez le sur vos réseaux :

Laisser un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *