Thermodynamique - Chapitre 1 : Travail maximal récupérable

© Emilie Fremont
Physique - PC*
Lycée Chaptal
Thermodynamique - Chapitre 1 : Travail maximal
récupérable auprès d’un système thermodynamique
Problématique : Comment déterminer le travail maximal que peut fournir un
système thermodynamique - évoluant sous des contraintes connues - au milieu
extérieur ?
I. Retour sur un exercice classique de Sup : la détente d’un gaz parfait
1. Cas d’une détente « brutale »
2. Cas d’une détente « lente »
3. Comparaison des deux cas
II. Travail maximal récupérable lors d’une transformation monotherme
1. Etude générale
2. Retour sur la détente monotherme d’un gaz parfait
III. Exercice : Travail maximal récupérable à l’aide d’un moteur ditherme
Une machine thermique fournit du travail à partir du refroidissement, à volume constant, d’une masse de
1 kg de diazote, de sa température Ti  380 K à la température Text  298 K du milieu ambiant. On assimile le
diazote à un gaz parfait diatomique de masse molaire M  28 g.mol1 .
Sans connaître le fonctionnement précis de la machine, calculer le travail maximal qu’elle pourra fournir au
milieu extérieur.
Cours de thermodynamique
-1-
2013/2014
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IV. Un exemple plus « original » : la décharge d’un condensateur
V. Généralisation : Travail utile maximal récupérable lors d’une transformation monotherme et
monobare
1. Le résultat
2. Retour sur la détente monotherme d’un gaz parfait
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