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QCM premier principe de la thermodynamique

mercredi 21 mars 2007, par Xavier Ducros
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Ce QCM comporte 20 questions de base sur le premier principe de la thermodynamique. Certains font uniquement appel à la connaissance du cours, d’autres nécessitent de réfléchir un peu plus ! A la fin, vous connaîtrez votre score.

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Premier principe de la thermodynamique
-L’énergie interne représente




-L’énergie interne d’un gaz parfait





L’écriture du premier principe \Delta U + \Delta E_m =W+Q, où le système échange un travail W et un transfert thermique Q avec l’extérieur (qui peuvent être éventuellement nuls)

-





-Une transformation monobare est une transformation




On suppose maintenant que l’énergie mécanique macroscopique du système ne varie pas (8 questions suivantes).

-Si le travail est négatif




-Si le transfert thermique est nul




-Si au cours de la transformation, l’énergie interne n’a pas varié





-Si le transfert thermique est nul, la transformation est dite





-Une transformation quasistatique est





-Si la température d’un système fermé est constante, alors




-Sur un cycle,




-Toujours sur un cycle, si on le parcourt dans le sens des aiguilles d’une montre, alors




Pour un gaz parfait, à température ambiante, l’énergie interne s’exprime par U=\frac{3}{2}nRT où n est la quantité de matière, R la constante des GP et T la température

-





-La capacité thermique molaire à volume constant d’un gaz parfait diatomique dépend





Les lois de Laplace sont les relations du type PV^\gamma=\mathrm{cste}.

-Les hypothèses pour pouvoir appliquer les lois de Laplace sont






On considère un piston vertical, sans masse, de section S, isolé thermiquement, dans l’air à la pression atmsphérique P_0. A l’intérieur du piston se trouve un gaz parfait à l’équilibre. On lâche une masse M sur le piston et on attend l’équilibre. Pour le système gaz la pression extérieure P_e=P_0+Mg/S (g est le champ de pesanteur) est constante, donc \Delta H=Q=0 (isolé thermiquement), par conséquent la température du gaz ne varie pas car l’enthalpie d’un GP ne dépend que de T.

-Le raisonnement précédent





-A partir de l’état d’équilibre précédent, si on retire d’un coup la masse





-Une détente de Joule Gay-Lussac est





-Une détente de Joule Thomson (ou Kelvin) est





-Pour la majorité des gaz réels, au cours d’une détente de Joule Gay Lussac, la température du gaz





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