Thermodynamique-C4 correction TD 1.Utilisation d'un agitateur
Un réservoir rigide et adiabatique (calorifugé) contient m=1kg d’hélium à la température T1=300,0K et à la pression P1=300,0 kPa. L’hélium est brassé à l’aide d’un agitateur de puissance utile P=15W. On le fait fonctionner pendant τ=30min.
Déterminer la température finale T2 et la pression finale P2 de l’hélium.
Données: chaleur massique à volume constant de l’hélium: cv=3,1156 kJ.kg-1K-1.
Rép : T2=308,7K; P2=308,7 …afficher plus de contenu…

Il atteint la température
TC.
(3) Détente adiabatique quasi-statique de l'état C à l'état D de volume V0 (la température est alors TD)
(4) Un refroidissement isochore réversible de l'état D à l'état A au cours duquel le gaz reçoit le transfert thermique Q2. 1. Énoncer la loi de Laplace. 2. Représenter l'allure du cycle dans le diagramme de Clapeyron (P,V) . 3. Pour chaque transformation exprimer le transfert thermique et le travail reçus par le gaz en fonction des différentes températures , n R et γ, regrouper les résultats dans un tableau. 4. Exprimer la température TB en fonction de TA , a et γ puis la température TC en fonction de TD , a et γ. 5. Déterminer le rendement du cycle η=
∣W cycle∣ …afficher plus de contenu…

AN : T F2=353K
On utilise ensuite l'équation d'état dans l'état final au compartiment 2 pour déterminer VF2 : V F2=
RT F2
2 P 0
.
AN : V F2=14,7 L .
On utilise la conservation du volume pour déterminer VF1. 2V 0=V F1+V F2 Soit V F1=2V 0−V F2 . On exprime V0 grâce à l'équation d'état dans l'état initial d'un des deux compartiments si bient que :
V F1=
2RT 0
P0
−V F2 . AN : V F1=33,5 L .
Pour déterminer TF1, on applique l'équation d'état au conpartiment 1 dans l'état final : T F1=
2 P0V F1
R
.
AN : T F1=806 K .
6
21
E
État initial 1
P0
T0 V0
État final 1 PF1 = 2P0
TF1