QCM Premier Principe de La Thermodynamique [PDF]

Zitiervorschau

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B. BEKRI – 2010/2011

Test n°3 : Premier principe de la thermodynamique L’énergie interne représente l’énergie mécanique et l’énergie thermique l’énergie mécanique microscopique l’énergie mécanique totale (microscopique et macroscopique) L’énergie interne d’un gaz parfait ne dépend que de la quantité de matière dépend de la température et de la quantité de matière dépend de la pression et de la quantité de matière ne dépend que de la température et de la pression

L’écriture du premier principe , où le système échange un travail W et un transfert thermique Q avec l’extérieur (qui peuvent être éventuellement nuls) est valable tout le temps n’est valable que pour un gaz parfait n’est valable que pour un système fermé n’est valable que pour un gaz Une transformation monobare est une transformation à pression constante à pression extérieure constante les deux réponses précédentes sont équivalentes

On suppose maintenant que l’énergie mécanique macroscopique du système ne varie pas (8 questions suivantes). Si le travail est négatif c’est un travail moteur c’est un travail récepteur on ne peut pas conclure, il faut connaître Q Si le transfert thermique est nul la température du système ne varie pas son énergie interne ne change pas on ne peut pas conclure Si au cours de la transformation, l’énergie interne n’a pas varié la température du système n’a pas changé alors forcément le transfert thermique est nul alors pour un gaz parfait, la température ne change pas alors on est sur un cycle, ce qui veut dire que l’on est revenu au point de départ

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Si le transfert thermique est nul, la transformation est dite athermane adiabatique quasistatique isotherme Une transformation quasistatique est une transformation sans échange thermique effectuée "lentement" réversible irréversible Si la température d’un système fermé est constante, alors il n’y a pas d’échange thermique avec l’extérieur son énergie interne est constante la transformation est isotherme Sur un cycle, l’énergie interne ne change pas le travail est nul car on revient au point de départ le transfert thermique est nul car on est revenu dans l’état initial Toujours sur un cycle, si on le parcourt dans le sens des aiguilles d’une montre, alors le travail est moteur le travail est récepteur le travail varie sinusoïdalement avec le temps

Pour un gaz parfait, à température ambiante, l’énergie interne s’exprime par est la quantité de matière, R la constante des GP et T la température oui, c’est vrai non, elle dépend aussi de la pression que si le gaz est monoatomique cette expression n’est pas homogène !

où

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La capacité thermique molaire à volume constant d’un gaz parfait diatomique dépend de la température de la pression de la quantité de matière elle est constante !

Les lois de Laplace sont les relations du type

.

Les hypothèses pour pouvoir appliquer les lois de Laplace sont elles sont toujours valables ! transformation adiabatique, réversible transformation adiabatique, réversible d’un gaz parfait transformation adiabatique, réversible d’un gaz parfait avec gamma constant transformation adiabatique, réversible d’un gaz quelconque avec gamma constant

Une détente de Joule Gay-Lussac est isotherme isobare isoénergétique isenthalpique Une détente de Joule Thomson (ou Kelvin) est isotherme isobare isoénergétique isenthalpique