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ESGC-VAK 2021-2022
TD de Thermodynamique
Exercice 1.
1- Calculer la quantité de chaleur Q (en joule et en calorie) nécessaire pour commencer à faire bouillir 1 L d’eau initialement à 10°C. On donne la valeur moyenne de la capacité calorifique massique de l’eau : C = 1 kcal.kg-1K-1 et la masse volumique de l’eau µ = 1 kg/dm3. 2- Une bouilloire électrique a pour puissance P = 1 kW lorsqu’elle est alimentée par la prise secteur de tension efficace 230 V. On y place 1 L d’eau à 10°C. Calculer le temps …afficher plus de contenu…

1- Représenter dans le plan P(V) les 3 transformations
2- Calculer les travaux reçus dans les 3 cas.
3- Quelle transformation choisira-t-on si l’on veut dépenser le moins d’énergie motrice.
Réponses : 2- 600 J, 200 J, 329 J ; 3- la seconde
Exercice 4.
Un volume d’air (gaz parfait) de 20 litres à la pression atmosphérique P0 = 1013 hPa et à T0 =
0°C subit les deux transformations suivantes : transformation 1-2 : compression isochore. L’air est chauffé jusqu’à ce que sa pression soit égale à 3P0.2 transformation 2-3 : expansion isobare. L’air est chauffé jusqu’à ce que sa température atteigne 600°C.
On donne pour l’air : masse molaire M = 29 g/mol, = 1,40 et R = 8,32 …afficher plus de contenu…

2- Calculer la température en fin de compression.
3- Calculer le travail total échangé par le gaz au cours de ces deux évolutions.
Réponses : 2- 690 K ; 3- 8,25 kJ, - 17,2 kJ, - 9 kJ.
Exercice 7.
Au cours des diverses transformations, nous supposons que le gaz, considéré comme parfait
(R = 8,31 J.mol-1.K-1), décrit une suite continue d’états d’équilibres thermodynamiques internes (transformations réversibles). L’état initial d’une mole de ce gaz est caractérisé par
P1 = 2.105 Pa et V1 = 14 L. On fait subir successivement à ce gaz :
- une détente isobare, qui double son volume,
- une compression isotherme, qui le ramène à son volume initial,
- un refroidissement isochore, qui le ramène à l’état initial (P1,