Chapitre 3 : Second principe

Transformation adiabatique irréversible (ENAC 2002)

Q1

Un récipient à parois adiabatiques, muni d'un piston mobile sans frottement, de masse négligeable et également adiabatique, contient un gaz parfait occupant un volume initial V_i = 10 l, à une température T_i = 373 K. La pression totale qui s'exerce sur le piston est pi = 10⁶ Pa. Calculer le nombre n de moles de gaz parfait contenu dans le compartiment. On donne la constante des gaz parfaits : R = 8.3143 J.K^-1.

(Valeurs en mole)

A) n = 2, 56 B)n = 3, 22 C) n = 3, 89 D) n = 1,35

Q2

La contrainte qui maintient le piston en équilibre est supprimée de sorte que la pression qui s'exerce sur lui tombe brutalement à la valeur p_f = 10⁵ Pa correspondant à la pression atmosphérique du lieu. Le gaz évolue vers un nouvel état d'équilibre caractérisé par les valeurs respectives T_f et V_f de la température et du volume. Calculer T_f sachant que la capacité thermique molaire à volume constant C_v = 5R/2.

A) Tf = 192 K B) Tf = 277 K C) Tf = 251 K D) Tf = 227 K

Q3

Calculer Vf.

A) V_f = 47, l l B) V_f = 34, 8 l C) V_f = 102,5 l D) V_f = 74,3 l

Q4

Calculer le travail W échangé avec le milieu extérieur.

A) W = -6429 J B) W = -7235 J C) W = -3425 J D) W= -12720 J

Q5

Calculer la variation d'entropie du gaz.

A) = 53 J.K^-1 B) = 28 J.K^-1 C) = 33,8 3 J.K-¹ D)

Q6

Calculer l'entropie produite

A) = O B) = -53 J.K^-1 C) = 33, 8 J.K^-1 D) = 28 J.K^-l