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Groupe: IEX 05 le 07 février 2008
EMD 1 : Thermodynamique et Transfert de Chaleur
Exercice 1 (7 Pts)
Une mole de gaz parfait (γ = 1.4) subit les transformations réversibles suivantes :
-Détente isotherme de PA = 2 bar et TA = 300 K jusqu'à PB = 1 bar.
-Evolution isobare jusqu'à VC = 20.5 L.
-Compression adiabatique jusqu'en A.
1- Calculer le volume en A et B, la pression et la température au point C.
2- Déterminer ∆SAB l'entropie créée entre A et B pour le gaz.
3- Calculer le travail WBC , la chaleur QBC, et la variation d'entropie ∆SBC du gaz.
4- Calculer variation d'entropie totale du gaz au cours du cycle.
5- Si les transformations sont irréversibles est ce qu'on obtient le même dernier résultat?
Pourquoi?
Exercice 2 (7 Pts)
1 kg d'air, initialement à 5 bar, 350 K, et 3 kg de CO2, initialement à 2 bar, 450 K, sont enfermés
séparément dans un cylindre partitionné, rigide et isolé. La partition est libre de se déplacer et
permet l'échange de chaleur d'un gaz à l'autre. L'air et le CO2 se comportent en tant que gaz
parfaits.
1- Calculer le volume initial de chaque gaz.
2- Déterminer la température finale d'équilibre.
3- Déterminer la pression finale.
4- Calculer la variation d'entropie de chaque gaz ainsi que la variation d'entropie totale.
rair=287 J/Kg.K; rCO2=189 J/Kg.K; γair=7/5; γCO2=4/3. ∆S=mcpln(Tf/Ti)−m.rln(Pf/Pi)
Exercice 3 (6Pts)
Considérons un gaz parfait (r=252 J/Kg.K) dont la masse moléculaire est 33g, initialement sa
pression est 3 bar, sa température est 300 K, et son volume égal 0.1 m3. Le gaz subit une
détente polytropique (k=1.2) en recevant 3.84 kJ de chaleur. Déterminer:
1- La température finale, et la pression finale.
2- En déduire le volume final.
3- La variation de l'énergie interne.
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