Piston calorifugé (INA – ENSA) énoncé

Q1

V₂ = 3 V₁ initialement la température est To dans les 2 compartiments et chacun renferme le même nombre de mole, n = 1 mol

Lorsque le piston évolue vers son nouvel état d’équilibre la température du gaz à l’intérieur  est égale à To. En effet les parois du piston sont parfaitement conductrices de la chaleur, et le thermostat extérieur est à la température To.

T_initiale = T_f =T₀

L’énergie interne est une grandeur extensive : l’énergie interne du système est égale à la somme de l’énergie interne du gaz du compartiment 1 et du compartiment 2. De plus l'énergie interne ne dépend que de la température car le gaz est parfait :

Q2

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L'ensemble

est isolé, donc :

Q3

L’entropie du système S augmente car la transformation est irréversible.

La transformation est irréversible, donc :

donc

Calcul de l’entropie créé. Réponse partielle pour voir la correction vidéo clique ici.

Q4

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L’entropie du système 2 diminue ; en effet :

avec n = 1 mol