Exercices sur les gaz parfaits et les machines thermiques --- Introduction ---

Ce module regroupe pour l'instant 5 exercices sur .....

Gaz parfaits : pression

Un récipient fermé d'un volume V de L contient une quantité n = mol d'un gaz parfait à la température t = °C. Quelle pression P règne dans ce récipient?
Votre réponse : P = bar .

Consignes :

Donner les résultats avec 2 chiffres significatifs. N'oublier pas d'indiquer les 0 significatifs.

On prendra °C pour le zéro absolu.

Et la constante des gaz parfaits : J.mol .K

Gaz parfaits : température

Un récipient fermé d'un volume V de L contient une quantité n = mol d'un gaz parfait sous une pression de P = bar. Quelle température t règne dans ce récipient?
Votre réponse : t = °C.

Consignes :

Donner les résultats avec 2 chiffres significatifs. N'oublier pas d'indiquer les 0 significatifs.

On prendra °C pour le zéro absolu.

Et la constante des gaz parfaits : J.mol .K

Transformations d'un GP - Etapes

A partir d'un état initial (P0, V0, T0) , on fait subir à un échantillon de Gaz Parfait la transformation suivante, qui le fait arriver dans l'état final (P1, V1, T1) :
une ,
avec un

Etape 1.

Identifier sur le graphe suivant l'allure de la transformation réalisée, représentée en diagramme de Clapeyron, en cliquant sur l'état final (à choisir parmi les points gris) : :

Etape 2.

2- Exprimer maintenant chaque variable d'état dans le nouvel état (pression, volume, température) en fonction de l'ancienne variable correspondante, et du :
V1 = V0
P1 = P0
T1 = T0
où le est

Etape 2.

2- Exprimer maintenant chaque variable d'état dans le nouvel état (pression, volume, température) en fonction de l'ancienne variable correspondante, et du :
V1 = V0
P1 = P0
T1 = T0
où le est

Etape 3.

Le travail W01 reçu par le gaz au cours de cette transformation est .
Donner son expression en fonction de P0, V0 et du :
W01 = .

Vous vous êtes trompé. Réessayer !!!

Gaz parfaits : volume

A une pression P = bar et une température t = °C, quel volume V occupe une quantité n = mol d'un gaz parfait ?
Votre réponse : V = L .

Consignes :

Donner les résultats avec 2 chiffres significatifs. N'oublier pas d'indiquer les 0 significatifs.

On prendra °C pour le zéro absolu.

Et la constante des gaz parfaits : J.mol .K

Machine thermique

Dans cet exercice le système thermique est .

Etape 1.

Cliquer sur la flèche rouge correspondant à l'échange de chaleur avec la source à haute température.

Etape 2.

La chaleur échangée avec la source à haute température est-elle positive ou négative. Cliquer directement sur le schéma pour répondre.

Etape 3.

Cliquer sur la flèche verte correspondant à l'échange de travail qui est mis en jeu pour .

Etape 4.

Le travail échangé est-il positif ou négatif. Cliquer directement sur le schéma pour répondre.

Etape 5.

Cliquer sur la flèche bleue correspondant à l'échange de chaleur avec la source à basse température.

Etape 6.

La chaleur échangée avec la source à basse température est-elle positive ou négative. Cliquer directement sur le schéma pour répondre.

Etape 7.

Consignes :

Utiliser QC pour noter , QF pour et W pour .

Pour un , exprimer en fonction de , et .

Etape 8.

Consignes :

Donner les résultats avec 2 chiffres significatifs. N'oublier pas d'indiquer les 0 significatifs.

Donner les résultats avec leurs unités.

On prendra °C pour le zero absolu.

La machine thermique suit un cycle réversible. La température de la source chaude est de °C, celle de la source froide est de °C.
Sachant que la chaleur échangée avec la source chaude vaut .

Calculer la chaleur .

Etape 9.

Calculer alors le travail .

Etape 10.

Pour finir, calculer : .
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