6) Trouver les valeurs de V0 et V1.
7) On élimine la force F et on met au-dessus du piston une masse m de façon que le gaz garde le même
volume V1 et sa pression est P1=Pg et sa température est T0.quelle est la valeur de m ? on donne
g=10N/kg.
Exercice 6 :
Considérons un cylindre fermé par un piston de masse m=500g et de surface S=1dm3 , contenant un volume V=1L
d’air à la température Ө=20°C.
1) Sachant que la pression atmosphérique P0=105Pa, quelle est la pression de l’air à l’intérieur du cylindre ?
2) On pose sur le piston un corps (C)de masse M=1kg.
2-1) Calculer la nouvelle valeur P2 de la pression du gaz dans le cylindre quand le piston se stabilise et le
gaz prend la température initiale.
2-2) Calculer le travail de la force appliquée sur l’air enfermé dans le cylindre quand le piston descend de
ℓ=1mm.
3) En considérant que le gaz enfermé dans le cylindre est parfait dans les conditions de l’expérience et que
la température du gaz reste constante, que peut on peut dire de l’énergie interne de l’air emprisonnée
dans le cylindre ?
On donne g=10N/Kg
Correction
Correction de l’exercice 1:
1) On appelle énergie interne U d’un système l’ensemble des énergies cinétiques microscopiques et des énergies potentielles
d’interactions de toutes les particules du système .
Remarque : On ne peut pas déterminer l’énergie interne d’un système mais seulement la variation de l’énergie interne.
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Correction de l’exercice 2 :
L'état final est donc identique à l'état initial, on dit que le système a subit une transformation cyclique.
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2) Lorsqu’un gaz reçoit une énergie de 100J du milieu extérieur. l’effet de ce transfert d’énergie sur le gaz est
l’augmentation de la pression du gaz.
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3) Lorsque le gaz revient à son état initial sans transfert d’énergie par travail, il y’a transfert d’énergie au système
sous forme de chaleur (Par une entrée de la vapeur chaude et sortie de la vapeur froide) et transformation de cette
chaleur reçue dans le moteur en énergie cinétique .
L'avantage pratique à ce type de transfert c’est le fonctionnement des moteurs à vapeurs.
(Le principe de fonctionnement du moteur à vapeur est simple :Par chauffage de l’eau jusqu’à ébullition, la
vapeur produite agit sur un piston, les mouvements du piston sont ensuite transmis à une manivelle qui fait tourner
l’axe du moteur).
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Correction de l'exercice 3:
Le système reçoit au cours d’une transformation 50J par travail et cède 70J par transfert thermique.