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Détente d’un gaz

vendredi 2 mars 2007, par François Vandenbrouck

Difficulté : 1/3

Des particules assimilées à des sphères dures sont enfermées dans une enceinte dont toutes les parois sont adiabatiques, à l’exception de la paroi inférieure qui fait office thermostat de température égale à 20 (dans les unités utilisées). Les particules subissent des collisions élastiques entre elles et avec les parois adiabatiques. La pression est évaluée à partir des variations des quantités de mouvement des particules qui heurtent les parois.

Initialisez la simulation à l’aide du bouton, puis attendez que l’état d’équilibre initial s’établisse. Cliquez sur le bouton Lancer la détente et observez l’évolution des paramètres d’état du gaz. Dans les unités choisies, la loi des gaz parfaits s’écrit PV=NT. En raison du faible nombre de particules, il faut s’attendre à des fluctuations relatives (inférieures à 20%) des valeurs des paramètres d’état autour de leur valeur d’équilibre.

Détente d’un gaz parfait

Comment qualifieriez-vous cette détente ?

Isobare.
Isochore.
Isotherme.
Adiabatique.

Cette détente, est-elle réversible ou irréversible ?

Réversible.
Irréversible.
Ni l’un ni l’autre, elle est quasistatique.

Comment semble varier le produit PV au cours de cette évolution ?

Il diminue.
Il reste constant.
Il augmente.

Vous semble-t-il que ce gaz de sphères puisse être assimilé à un gaz parfait ?

Oui, il me semble que la loi des gaz parfaits est approximativement vérifiée.
Non, il me semble qu’il y a de gros écarts avec le modèle du gaz parfait.

Quel est selon vous le niveau de cet exercice ?