Le document traite d'exercices liés à la thermodynamique et au transfert de chaleur, incluant des calculs sur les mélanges de liquides et les variations d'entropie. Il aborde également un cycle thermique d'Otto, nécessitant des calculs sur la pression, la température et le rendement du cycle. Des questions de cours sont posées sur les modes de conduction de la chaleur et des définitions clés en thermodynamique.

1. Groupe: IEX 03
EMD 2 : Thermodynamique et Transfert de Chaleur
Exercice 1:
1- On mélange à pression constante une m1=0,5 Kg de pétrole à la température 77°C
(c1=2,1 J/g.K) avec une masse m2=2 Kg d'eau à la température 17°C (c2 = 4,2 J/ g.K).
À l'équilibre thermique:
1.1 Exprimer puis calculer la température finale du mélange.
1.2 Exprimer puis calculer la variation d'entropie de chaque liquide puis la variation
de l'entropie totale du système.
2- On plonge un morceau de glace (m1=2 Kg) de température -10°C dans un lac de
température 15°C.
2.1 Que va-t-il se passer pour ce morceau de glace?
2.2 Calculer lavariation d'entropie de la glace.
2.3 Calculer la variation de l'entropie du lac et la variation de l'entropie de l'univers.
cg=2,15 J/g.K; lf =336 J/g.
Exercice 2:
Dans une machine thermique l'air (gaz parfait,
n=2 mol) décrit un cycle d'Otto ABCDA
(voir schéma) composé des
transformations suivantes:
- Compression adiabatique de A à B.
- Chauffage isochore de B à C.
- Détente adiabatique de C vers D.
- Refroidissement isochore de D à A.
1- Calculer les valeurs de la pression et de la température aux points B, C, D.
2- Exprimer le travail total du cycle en fonction des énergies internes aux points A, B,
C, D puis calculer sa valeur numérique.
3- Designer puis Calculer la chaleur reçue et la chaleur perdue par le cycle.
4- Ecrire le rendement du cycle en fonction des températures TA,TB, TC, TD.
5- Calculer la valeur numérique du rendement thermique du cycle.
cV=20,77 J/mol.K; VA= 5L; VB = 0,5 L; R=8.31 J/mol.K; γ=1,4.
Questions de cours:
1- Quels sont les deux modes de transmission de la chaleur par conduction?
2- La conduction peut s'effectuer dans les liquides et les gaz:
a- Vrai b- Faux
3- Donner la définition d'un régime permanent.
4- Que veut on dire par le mot : "Flux de Chaleur" ? Quelle son unité?
5- L'unité de densité de flux de chaleur est:
a) W.m b) W/m c) W/m2
d) W/m3
*Bon Courage*
A
1Atm, 300K
B
C 1200 K
D
P
V