La physique

Exercices de thermodynamique


Énergie interne

1. Quelle est l'énergie interne de 1,5 mole d'un gaz parfait à une température de 20 ° C? Conisdere R = 8,31 J / mol.K.

Vous devez d'abord convertir la température de l'échelle Celsius en Kelvin:

À partir de là, il suffit d'appliquer les données à l'équation énergétique interne:

2. Quelle est l'énergie interne de 3m³ de gaz idéal sous pression de 0,5atm?

Dans ce cas, nous devons utiliser l'équation de l'énergie interne avec l'équation de Clapeyron, comme ceci:

Travail d'un gaz

1. Lorsque 12 moles de gaz sont placées dans un réservoir à piston qui maintient la pression égale à l'atmosphère, occupant initialement 2m³. En poussant le piston, le volume occupé devient 1m³. Compte tenu de la pression atmosphérique de 100000N / m², quel est le travail effectué sous le gaz?

Nous savons que le travail d'un gaz parfait dans une transformation isobare est donné par:

Substitution des valeurs dans l'équation:

Le signe négatif au travail indique qu'elle est réalisée sous gaz et non par elle.

2. Une transformation est donnée par le tableau ci-dessous:

Quel travail fait ce gaz?

Le travail effectué par le gaz est égal à l'aire sous la courbe du graphique, c'est-à-dire l'aire du trapèze bleu.

Étant la zone de trapèze donnée par:

Donc, en substituant les valeurs que nous avons:

Première loi de la thermodynamique

1. Le graphique ci-dessous illustre une transformation de 100 moles de gaz idéal monoatomique qui reçoit du milieu extérieur une quantité de chaleur de 1800000 J. Étant donné R = 8,31 J / mol.K.

Déterminez:

a) le travail effectué par le gaz;

b) la variation de l'énergie interne du gaz;

c) la température du gaz dans l'état A.

a) Le travail effectué par le gaz est donné par l'aire du trapèze sous la courbe du graphique, donc:

b) Par la 1ère loi de la thermodynamique, nous avons que:

Donc, en substituant les valeurs que nous avons:

c) Par l'équation de Clapeyron:

Rappelant que:

n = 100 moles

R = 8,31 J / mol.K

Et en lisant le graphique:

p = 300000 N / m²

V = 1m³

Appliquer dans la formule:


Vidéo: UE1 - Thermodynamique Exercice 1 (Mai 2021).