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Détente adiabatique

lundi 2 avril 2007, par Xavier Ducros

Difficulté : 1,5/3

Cet exercice permet d’étudier une détente adiabatique et réversible d’un gaz parfait. En exploitant la simulation, on détermine la valeur de \gamma et on vérifie la loi de Laplace.


Dans tout le problème, le système est le gaz parfait. La simulation suivante modélise la détente du gaz et affiche sa représentation dans un diagramme de Watt, ainsi que les valeurs des paramètres d’état. L’aire représente l’aire de la zone coloriée en rouge et est donnée en unité SI. La transformation est supposée réversible.

Après une initialisation, on attendra quelques secondes, que la thermalisation se fasse correctement. Il peut arriver que le calcul de l’aire se bloque, dans ce cas, il faut recharger la page.











onclick="Javascript:piston()">
onclick="Javascript:adiabatic()">

Pour les réponses numériques, on utilisera la virgule comme séparateur.

On prendra pour la constante des gaz parfaits R=8,31 J.K-1.mol-1.

Etude de la détente adiabatique
-Lors d’une transformation, l’aire de la zone en rouge est





-Combien vaut le travail des forces de pression (en J à l’unité près) ?
     


-Ce travail est-il




-Le transfert thermique est nul



-D’après le premier principe, combien trouve-t-on pour \gamma=C_p/C_v ?
     


-Le gaz est probablement



-La loi de Laplace est




-D’après la simulation, cette loi est-elle vérifiée (à moins de 5% près) ?



Quel est selon vous le niveau de cet exercice ?
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