On considère une certaine quantité de gaz parfait dans un état (1) caractérisé par :
On effectue, à partir de l"état initial, successivement les 4 transformations suivantes :
a) Transformation adiabatique réversible jusqu'à l'état (2) caractérisé par :
b) Transformation isobare jusqu'à l'état (3) caractérisé par
c) Transformation isochore jusqu'à l'état (4) caractérisé par
d) Transformation isotherme réversible ramenant le gaz vers l'état (1).
Données :
1- Représenter qualitativement dans un diagramme de Clapeyron (P,V) la succession des quatre transformations décrites précédement.
- Détermination des variables d'état pour chaque état :
- Transformation adiabatique réversible (état 1 état 2 ):
d'où :
2. Transformation isobare réversible : (Etat 2
3. Transformation isochore réversible : (Etat 3
2- Calculer pour chaque transformation ainsi que pour le cycle, le travail, la chaleur, l'énergie interne et l'enthaplie.
- Compression adiabatique :
- Travail :
Transformation adiabatique
- Calcul de la variation de l'énergie interne et de l'enthalpie :
2. Refroidissement isobare :
- Travail :
- Calcul de la variation de l'énergie interne et l'enthalpie :
- Chaleur :
3- Détente isochore :
- Travail :
- Calcul de la variation de l'énergie interne et l'enthalpie :
- Chaleur :
4- Détente isotherme :
- Travail :
- Calcul de la variation de l'énergie interne et l'enthalpie :
- Chaleur :
3- Donner la nature du cycle.