Une masse de 64 grammes d'oxygène (gaz diatomique parfait
Données :
- Masse atomique de l'oxygène =
1- Quelle est la nature et le sens des transformations :
AB : détente isotherme (La température est constante lors de la transfomation).
BC : chauffage isochore ( Le volume est constant lors de la transformation).
2- Déterminer (en le justifiant!) la nature et le sens des transformations CD et DA.
CD : Refroidissement isobare (La pression est constante lors de la transformation et
DA : Détente adiabatique (
3- Calculer les coordonnées (P,V,T) pour chacun des quatre états thermodynamiques.
- Etat A :
- Etat B :
- Etat C :
- Etat D :
4- Calculer pour le gaz durant chacune des quatre étapes puis durant le cycle (utiliser le Joule) : le travail, la chaleur échangée, les variations d'énergie interne, d'enthalpie et d'entropie.
- Transformation AB (détente isotherme: dT=0) :
- Transformation BC ( chauffage isochore : dV =0) :
- Transformation CD (refroidissement isobare dP =0) :
- Transformation DA (détente adiabatique ):
- Cycle ABCDA :
5- Déduire de vos calculs les fonctions d'état (justifier les réponses).
- H, U et S sont des fonctions d'état car elles ne dépendent pas du chemin suivi (elles ne dépendent que de l'état initial et final).
- Q et W ne sont pas des fonctions d'état car elles dépendent du chemin suivi (elles dépendent de la nature de la transformation).