Preuve Parfaite

Mécanique des Fluides Chapitre III Chapitre III : Dynamique des fluides parfaits incompressibles introduction : On tient compte des forces agissant sur le fluide lors de sa mise en mouvement fluide parfait = fluide où la viscosité n’intervient pas particule fluide = ensemble d’atomes (ou molécules) contenu dans un volume élémentaire centré en un point. dans la même particule fluide,tous les atomes (ou molécules) sont supposés avoir la même vitesse! 1 Mécanique des Fluides La particule

15 15 Chapitre I : Loi des gaz parfaits et le premier principe de la thermodynamique A. Application du premier principe de la thermodynamique aux gaz parfaits - Calcul de la constante du gaz parfait ………………………… - Calcul de la masse molaire et détermination de la formule chimique - Fraction molaire et pression partielle d’un mélange gazeux … - Travail réversible isotherme d’un gaz parfait (détente et compression) - Travail irréversible isotherme d’un gaz parfait (détente et compression) - Variation

constante du gaz parfait : R = 8,32 J.mol-1.K-1. Relation donnant la masse volumique d’un gaz (en fonction de la pression p et de la température T (voir annexe à la fin du document) Ecoulement permanent à travers un ajutage : On utilise en travaux pratiques une cuve verticale (voir schéma ci-dessous) remplie d’eau ; on supposera que le niveau A dans la cuve est constant. Le fluide s’écoule par un trou de diamètre D situé dans le fond de la cuve. L'eau sera considérée comme un fluide parfait incompressible

potentielle * Énergie de pression Cette équation ne tient pas compte d’éventuels échanges de chaleur entre le fluide et le milieu extérieur. Le système est supposé adiabatique. Le fluide est considéré comme parfait (pas de PdC, pas de frottements). Énergie cinétique (ou de vitesse) Pour amener un corps : de masse m d’une vitesse initiale nulle à une vitesse v

= 2.5 *10 −3 mol M ( NaHCO3 ) 23.1 + 1.00 + 12.0 + 3 *16.0 84.1 b. Ce qui nous intéresse est la quantité de gaz dégagé, c’est la différence de pression entre l’état initial et l’état final qui va nous permettre de l’obtenir. L’équation des gaz parfait s’écrit : P×V = n×R×T. Ici on va donc remplacer P par la surpression engendrée par la formation du gaz. Ce gaz se dégage dans un volume qui est Vtotal et la température est celle des conditions de l’expérience (exprimée en Kelvin !) : ∆P × Vtotal

mouvements :! # et les dérivées de pac, vpart, $, T sont infiniments petits! ! 2) Equation du mouvement : 3) Hyp. Adiabatisme :! Pas d’échange de chaleur entre petits éléments! du fluide et les particules voisines! 4) Hyp. Non viscosité :! Fluide parfait! Remarque : Les 2 dernières hypothèses conduisent à nier tout mécanisme de destruction d’énergie (absorption négligeable). Mais on peut introduire avec un terme correctif dans les résultats! 9 ! !! ! ! ! ! ! "# = "f + div$ "0 ! #v =

existe pour certains systèmes une relation entre ces variables d'état, c'est le cas d'un gaz parfait. Définition: Un gaz parfait est un gaz qui obéît à la relation PV = nRT P: pression du gaz, T: la température, V: volume occupé par le gaz, n: le nombre de moles de gaz R: Cte des gaz parfaits. Unités: P en Pascal ou atm, V en litre (m3) , T en K , R = 8.31 J/K mole= 2 cal K-1 mole-1 Pour un mélange de gaz parfait: PV = NRT (1) P= P(O2) + P(N2) + P(CO2) = Σ Pi Pi : pression partielle = pression qu'aurait

volume molaire Vm (en L.mol-1), le volume occupé par une mole de gaz. Ce dernier est identique quelque soit la nature du gaz pour une température et une pression donnée. On a alors : n = V / Vm b) Par la pression : grâce à l’équation d’état du gaz parfait, on sait que PV = nRT d’où n = PV / RT avec P la pression en Pa, V le volume en m3, T la température en K (kelvin) R = 8,314 USI. 4. Pour une espèce chimique en solution Une espèce chimique (soluté) peut être dissoute dans de l’eau (solvant) pour

1er cycle universitaire. BTS. Cours de Thermodynamique n° 4 : chaleur, travail et énergie interne des gaz parfaits. C. Haouy, professeur de Physique Appliquée Mise à jour du 16-09-08. Colonne de gauche = discours fait aux élèves, pas forcément écrit au tableau Colonne de droite = résumé et illustrations du propos de la colonne de gauche, écrits au tableau ou montrés sur transparents. Voir l’Introduction aux cours de thermodynamique pour situer ce cours dans son contexte. Les exercices signalés

2- Volume de dihydrogène dégagé V ( H2) = n ( H2) . Vm = xf . Vm = 9,0 ,10-3 . 24,0 = 0,22 L Corrigé des exercices du livre p 28-29 Exercice 22 p 28 1- On suppose que la vapeur d'eau se comporte comme un gaz parfait et donc qu'elle obéit à l'équation d'état des gaz parfaits : donc n ( vap,eau ) = [pic]= [pic]= 4,8 ,10 -2 mol 2- 98% de l'eau s'est condensée ⇒ n ( eau condensée ) = 98% .n ( vap, eau) m ( eau ) = n (eau condensée) . Meau =98% .n ( vap, eau) . Meau m ( eau ) = 98 %