Thermodynamique - Chapitre 1 : Travail maximal récupérable

© Emilie Fremont Physique - PC* Lycée Chaptal
Cours de thermodynamique - 1 - 2013/2014
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
380 K
i
T
à la température
298 K
ext
T
du milieu ambiant. On assimile le
diazote à un gaz parfait diatomique de masse molaire
1
28g.molM
.
Sans connaître le fonctionnement précis de la machine, calculer le travail maximal qu’elle pourra fournir au
milieu extérieur.

© Emilie Fremont Physique - PC* Lycée Chaptal
Cours de thermodynamique - 2 - 2013/2014
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