Chapitre 3 : second principe

Transformation d’une masse de gaz (ENAC 2000)

Q1

Une masse constante de gaz parfait, dont le rapport des capacités thermiques à pression et volume constants est

parcourt le cycle représenté sur le schéma de la figure ci‑contre. Le gaz initialement dans l'état d'équilibre thermodynamique A

caractérisé par une pression , une température et un volume subit une évolution isentropique qui l'amène à la température T_B = 278, 8 K. Calculer la pression P_B du gaz dans ce nouvel état d'équilibre B.

a)

b)

c)

d)

8. — Calculer V_B.

a) b)

c) d)

Q2

Le gaz est mis en contact avec une source à la température T_B et subit une détente isotherme réversible qui

ramène son volume à sa valeur initiale V_A.

Calculer la valeur de la pression dans ce nouvel état d'équilibre C.

a) b)

c) d)

Q3

Calculer la variation d'entropie du gaz au cours de son évolution isotherme BC.

a) b)

c) d)

Q4

Le gaz dans l'état d'équilibre C est alors mis en contact avec une source à la température T_A tandis que

son volume est maintenu constant à la valeur V_A.Calculer la variation d'entropie du gaz au cours de cette évolution isochore.

a) b)

c) d)

Q5
Calculer la quantité de chaleur échangée avec la source.

a) b)

c) d)

Q6

En déduire la valeur de l'entropie créée au cours de l'évolution isochore.

a) b)

c) d)

Q7

On peut donc conclure que l'évolution est :

a) monotherme réversible b) monotherme irréversible c) isotherme irréversible d) impossible