Devoir #4: GBM2620 Thermodynamique statistique biomoléculaire, Automne 2016, M Buschmann & M
Lavertu
GBM2620 Thermodynamique statistique biomoléculaire
Devoir #4 (Automne 2016)
Distribué : le mercredi 21 septembre 2016
À remettre : le mercredi 28 septembre 2016
Nombre de problèmes qui seront corrigés : 6 problèmes sur 9
Problème 1 : Problème 3, Chapitre 8 de Molecular Driving Forces (MDF)
Problème 2 : Problème 7, Chapitre 8 de Molecular Driving Forces (MDF)
Problème 3 : Problème 18, Chapitre 8 de Molecular Driving Forces (MDF)
Problème 4 : Problème 9, Chapitre 9 de Molecular Driving Forces (MDF)
Problème 5 : Problème 12, Chapitre 9 de Molecular Driving Forces (MDF)
Problème 6 : Problème 13, Chapitre 9 de Molecular Driving Forces (MDF)
Problème 7 : Échange de chaleur entre deux objets
1.1 Supposer la relation suivante entre l'entropie S, le volume V, l'énergie interne U et le
nombre de particules N d'un système thermodynamique :
, où A est une constante.
a) Est-ce que la valeur de dans l’expression de l’entropie peut être quelconque ? Justifier
votre réponse.
b) Exprimer l’énergie U en fonction de la température T, de N et de V
c) Exprimer la pression p en fonction de N, V, et T.
d) La chaleur spécifique de ce système est donnée par
où
est fonction de A, N et
V. Trouver l’expression de
.
1.2 Supposer maintenant deux objets identiques, chacun obéissant à l'équation d’état trouvée
dans la partie précédente (1.1). N et V sont les mêmes pour les deux objets, et ils sont
initialement à des températures T1 et T2, respectivement. Ces deux objets sont utilisés comme
source de travail en les portant à une température finale commune Tf. Ce processus est accompli
par le retrait de la chaleur à partir de l’objet le plus chaud et le transfert d'une fraction de cette