Download - Session Normale 2012 1
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/Universit Sidi M"d Ben AbdollohF.s.D.,\^. FEs.
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TH ER^^ODyNA ^^IQUE1" session
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Problme 1
On considre un cylindre divis en trois compcrtimenls A, B et Ccontenont chocun une mole du goz porfoit diotomique. Les cloisons Mret Mz sont des pistons mobiles sons frottements (les pistons sedp locent r v ersi6lement).
A l'tat initiol, dqns les trois comportiments A, B, C lo pression estPo = 10s Pa et lo temproture estTo = 300 K '
On introduit dons le comportiment A une rsistqnce chquffonle decopacit colorif igu e npligeable. Lq rsistonce chquffe trs lentementle gazjusqu' ce gue le thermomtre dons le comportiment C, indigueune temProtureT. = 360 K'
Dterminer dons cet ldt finol, en fonction de PorT0 ,Tc etYq- Les tempraturel, volumes et presSions dons chocun deS
trois comPortimentsb- Lo voriotion d'nergie inlerne du gqz dons chogue
comPartimentc- L'nergie E fournie por lo r'sistanceOn distinguero les trois cos suivqnts:l- Le piston Mr odiobotigue, le piston Mz diothermone2- Le piston Mr diothermqne, le piston Mz odiobotigue3- Les pistons Mr et Mz sonT tous deux diothermqnes
On donne lo constqnte y --lr4 et lq constonte des 9oz porfoitsR = 8,314 J/mol.K
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\Un rcipient contient initioleme
comme !T,.goz Porfqit diotomigue, lq pression Pr=2bar et lotempratureTr = 10 oC . Il est reli un tube horizontol, f erm Por unpiston de mosse ngligeode.
Le piston peut glisser sons frottement et lo pression extrieure P.est constante gale 1bar
A l'tot initiol (1), le cylindre est vide et le robinet de lioison R estferm. Les porois el le piston sont odiqbotigues (voir figure ci-dessous).
On ouvre le robinet R jusqu' ce guele diozote soit l'guilibre dons l'tat finol (2).o- Dterminer lo noture da lo tronsformotion subie par le diozote etonolyser lo couse de son lit6- Dterminer l'tot finol du gaz (PrrTzrYr)en fonction
d"&, T' Vr et y. Applicotion numrique.c- Cof culer lq vqriotion d' entropie du diqzot e el en dduire I' enlropie
cr,e. Applicotion numrigue. ConclureOn donne lo constqnte T =lr4 et lq constonte des goz porfoitsR = 8,314 /mol.K
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