Catégorie : Thermodynamique 2A

I-Première Partie : Questions de Cours 1°) Donner un énoncé du 2nd Principe de la Thermodynamique. Qu’apporte-t-il de plus que le 1er Principe ? 2°) Rappeler les expressions des deux identités Thermodynamiques (ou équations de Gibbs) et préciser leur domaine de validité 3°) A partir d’une des deux identités Thermodynamiques, exprimer la variation d’entropie d’une phase condensée … Lire la suite 0218-2ACh2. Variation d’entropie d’un système complexe (gaz réel, solide ou liquide)*

Le cycle de Joule ou cycle de Brayton idéal, est le cycle théorique correspondant au fonctionnement d'une turbine à gaz élémentaire, dans ce cadre il est principalement utilisé pour la production d’électricité (voir figure ci-dessous). Ce cycle décrit également le fonctionnement des turboréacteurs d’avions et des moteurs fusées. Dans cet énoncé, une quantité n (en … Lire la suite 0217-2ACh3. Cycle de Joule d’une Centrale à Gaz*

Principe de Carnot : Toute évolution spontanée génère une création d’entropie I. Déséquilibre mécanique d’un gaz parfait Un corps de pompe horizontal contient une mole de gaz parfait dans les conditions de température et de pression T0 et p. La capacité thermique molaire Cpm du gaz à pression constante ne varie pas. Le piston et … Lire la suite 0204-2ACh2. Déséquilibre mécanique et thermique d’un gaz parfait*

On désire refroidir l’hélium gazeux (MHe = 4g/mol) pris initialement à la température T0 = 298 K et à la pression P0 = 1,0 x 105 Pa. Pour cela, il est mis en contact avec un Thermostat qui lui fait subir plusieurs transformations successives ((1) et (2)), voir figure ci-dessous. On supposera que le Thermostat … Lire la suite 0192-2ACh2. Refroidissement d’un gaz parfait par une série de compressions et détentes*

Le cycle de Lenoir inversé ci-dessous, décrit le fonctionnement d’une Machine thermique réceptrice (une Pompe à Chaleur par exemple) :   Pour définir ce cycle, une mole de gaz parfait monoatomique (cp = 5R/2 et cv = 3R/2) subit les transformations réversibles suivantes dans le diagramme de Clapeyron : Une détente isobare de l’état E0(P0, V0, … Lire la suite 0191-2ACh3. Efficacité d’un cycle de Lenoir inversé*

Note Culturelle : L'argon est utilisé dans la fabrication de l'acier où il empêche l'interaction entre le métal liquide et l'atmosphère environnante. Il est également utilisé dans l'électronique et la fabrication de pièces automobiles. Les bouteilles d'argon pur et d'argon sous forme de mélange (Ar + CO₂) sont couramment utilisées dans les procédés à l'arc … Lire la suite 0190-2ACh2. Variation d’entropie lors de la compression de l’Argon*

Nous nous intéressons dans cet énoncé à un moteur essence, décrivant le cycle de Beau de Rochas ou cycle d’Otto. Tous les organes de ce moteur s’animent au rythme d’un cycle comprenant plusieurs phases : la phase d’admission, la phase de compression, la phase de combustion directement suivie de la phase de détente et enfin … Lire la suite 0189-2ACh3. Moteur à explosion, cycle de Beau de Rochas* 

Mélange de deux liquides : Cas1 On mélange, à pression constante, une masse m1 = 0,5 kg de pétrole, à la température T1 = 77 °C, avec une masse m2 = 2 kg de pétrole à la température T2 = 17 °C (voir figure ci-dessus Cas1). On donne la chaleur massique du pétrole : c = … Lire la suite 0188-2ACh2. Variation d’entropie Mélanges liquide/liquide et liquide/glace 

On considère un système constitué de n moles de dihydrogène (gaz parfait). Les capacités thermiques molaires Cvm et Cpm de ce gaz, seront supposées indépendantes de la température. Notez que l’entropie étant une fonction d’état extensive, elle est proportionnelle au nombre de moles n du système considéré. Soit une mole de dihydrogène, subissant une transformation … Lire la suite 0177-2ACh2. Variation d’entropie du dihydrogène, comparaison analytique-expérimental*

On considère une Frigo-pompe utilisée pour maintenir un congélateur à la température constante TF = 253K. La source chaude est l’atmosphère du local à la température TC = 295K. Le fonctionnement de la Frigo-pompe est modélisé par le Cycle de Carnot inversé (voir figure ci-dessous), décrit par un gaz parfait monoatomique : Fig.: Cycle de Carnot … Lire la suite 0176-2ACh3. Frigo-pompe (Cycle de Carnot inversé)*