Un bloc solide est alors inséré entre la paroi du piston et le ressort. masse volumique On a objet dans un fluide (air) de masse volumique inférieure à celle de l’air et la montgolfière subit la poussé d’Archimède et s'élève. La pression atmosphérique extérieure est P0 =105 Pa. Dans tout le problème, on néglige les pertes d'énergie par frottements. LES NOUVEAUX Précis Thermodynamique MPSI Georges F AVER JON ... Or la masse étant constante Finalement oú : k est la constante de Boltzmann de valeur I - 10-1' J - K -l T "St la Exercice 2 : Compressions brutale et compression lente Un gaz parfait est placé dans une enceinte diathermane cylindrique de section S = 20,0 cm2 munie d’un piston pouvant coulisser verticalement sans frottements. Quelle est la variation d'entropie de l'ensemble {vase + liquide + cuivre + milieu extérieur}. Exercice sur le premier principe de la thermodynamique. On donne p 1 = 1 atm, v 1 = 10L et p 2 = 3 atm. La masse du piston est =1,0 kg. La force sur le piston (qui n’a pas bougé) augmente jusqu’à atteindre 32 kN. En déduire la masse volumique de l’air au niveau de la mer avec et . Question 4 : Calculer de même la masse volumique de l’air en haut de l’Everest avec et . 1. Le volume final v 2; 3. TD thermodynamique PRESSION Pression atmosphérique. On note 0 et 0 la pression et la température de l"atmosphère extérieure. Exercice 4 : Compression adiabatique d’un gaz parfait Un réipient, fermé par un piston mo ile, renferme 2g d’hélium (gaz parfait, monoatomique) dans les conditions (p 1, v 1). EXERCICE 7 Compression et détente d'un gaz parfait avec travail extérieur On considère un cylindre d'axe vertical, de section intérieure S = 100 cm2. Dans ce cylindre peut coulisser un piston de masse M = 51kg. Cependant, pour étudier ce problème il faut clairement définir le système thermodynamique que l’on étudie Commenter le résultat. Thermodynamique Cours Méthodes Exercices résolus Nouveau programme MPSI G. FAVERJON réal . Ex 1: Mg(z zo) l)La pression en fonction de l'altitude est donnée par la relation p = Poe — considérant g et T comme constantes et avec M : masse molaire de I 'air sec. Exercice IIIUn gaz parfait se trouve dans un cylindre à l"intérieur duquel peut coulisser (sans frottement) un piston de masse négligeable. En déduire l’ordre de grandeur de la distance moyenne entre molécules. Dans ce cylindre peut coulisser un piston de masse M = 51kg. TD Thermodynamique 01 : Description microscopique d'un système à l'équilibre Exercice 5 – Densité particulaire de l'eau On donne la masse volumique de l'eau liquide ρ = 1,0.103 kg.m-3, la masse molaire de l'eau M = 18 g.mol-1, le nombre d'Avogadro NA = 6,02.1023 mol-1, … Tous ces variations sont étudiées par la thermodynamique. Conclure EXERCICE 7 Compression et détente d'un gaz parfait avec travail extérieur On considère un cylindre d'axe vertical, de section intérieure S = 100 cm2. 2009-2010 Exercices - Thermodynamique ∣ PTSI Ex-T1.9 Point critique et ´equation r´eduite d’un gaz de Van der Waals (*) 1) Une mole de gaz de Van der Waals a pour équation d’état : ( + 2 Exprimer en fonction de et et calculer les dérivées partielles : et (∂2 ∂ 2 2) Montrer qu’il existe un unique état C tel que : Initialement, le gaz, à la température 1 = 0 , occupe un volume 1 . On amène le gaz dans les conditions (p 2, v 2). Déterminer : 2. Calculer la variation relative de pression correspondant à une variation d'altitude dz. Principe du thermoplongeur. Exercices de Thermodynamique « Ce fut la grande tâche et la grande gloire de la physique du XIXe siècle d’avoir ainsi considérablement précisé et étendu en tous sens notre connais- sance des phénomènes qui se jouent à notre échelle. De 3 à 4 : Une fois que le bloc a été inséré, l’expérimentateur effectue le chemin du retour avec le piston, jusqu’à ce que la longueur finale atteigne à nouveau 25 cm. ... un piston de masse négligeable.