Exercice 1 :
On considère une mole de gaz parfait subissant les transformations suivantes, à partir de l’état
initial qui correspond à la pression P0 et au volume V0.
− Détente du gaz à pression constante jusqu’au volume final V1, à la température T1 ;
− Compression isotherme ramenant le gaz au volume V0, la pression est alors P2 ;
− Transformation à volume constant ramenant le gaz à la pression initiale P0.
1. Calculer T0, T1 et P2.
2. Calculer les quantités de chaleur mises en jeu dans chacune des trois transformations.
3. Déterminer la valeur numérique de la chaleur Q totale mise en jeu sur le cycle ?
4. Calculer le travail W sur tout le cycle de transformation.
5. En déduire la valeur de l’énergie interne ΔU pour ce cycle de transformation. Conclure.
Données :
P0 = 0,5 bar ; V0 = 50 L ; V1 = 100 L R = 8,32 Jmol-1K-1
Exercice 2 :
On suppose qu’une machine, pour un gaz parfait, fonctionne suivant le cycle « ABCD »
formé par deux isothermes et deux isochores, tel que :
- De A vers B : isotherme à la température TA= 300K ;
- De B vers C : isochore à volume VB = 0.0067 m3 ;
- De C vers D : isotherme à la température TB = 500K ;
- De D vers A : isochore à volume VA = 0.01 m3 ;
On désire faire le bilan énergétique de ce cycle. Pour cela :
1- Tracer le cycle de transformation dans le diagramme (P, V).
2- Calculer le nombre de moles de gaz utilisé.
3- Définir les différents paramètres thermodynamiques (P, V et T) pour les points B, C et D.
4- Calculer le travail, la quantité de chaleur, l’énergie interne et l’enthalpie pour chacune des
quatre (4) transformations.
5- Calculer le travail total et en déduire la nature du cycle. Justifier votre réponse.
6- Annoncer le premier principe de la thermodynamique. Est-il vérifié pour ce cycle ?
On donne : P1 = 105 Pa, R = 8.32 SI et γ = 1,4
CME-BINGERVILLE
TRAVAUX DIRIGÉS
N°2
THERMODYNAMIQUE
APPLIQUEE
Année Académique : 2023-2024
BTS 1 -MISP/GEE
Formateur : YRO Aubain
1
/
1
100%
