Transformations réversibles d’un gaz parfait

Nous allons appliquer le premier principe de la Thermodynamique pour calculer le travail, la chaleur échangée et la variation de l’énergie interne pour les quatre transformations réversibles les plus habituelles que peut subir un gaz parfait: isotherme, isochore, isobare et adiabatique.

Dans tous les cas, nous utiliserons le critère de Clausius pour exprimer le premier principe de la Thermodynamique:

Où W est le travail effectué par le système sur le milieu extérieur.

Critère de signes: 

  • Le travail effectué par un gaz qui se dilate sur le milieu extérieur est positif. Lorsque le gaz se comprime, le travail est négatif.
  • La chaleur absorbée par un système est positive. La chaleur fournie par un système à son milieu extérieur est négative.

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Toutes les températures seront exprimées en kelvin et nous utiliserons les unités du Système International (pression en pascal et volume en m3), dans ce contexte, la constante universelle des gaz parfaits vaut:

Nous utiliserons n moles d’un gaz parfait contenu dans un récipient fermé tel que celui représenté dans la figure suivante pour étudier les quatre transformations.

Nous utiliserons un diagramme PV pour représenter les différents états et les transformations que subit le gaz.

Cliquez sur les liens suivants pour voir le détail pour les différentes transformations.

Vous y trouverez comment calculer le travail, la chaleur et la variation d’énergie interne pour les quatre transformations réversibles suivantes d’un gaz parfait:

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Table résumé

Vous trouverez comment sont calculées les différentes grandeurs qui apparaissent dans cette table dans les pages associées à ces différentes transformations.

Sous-Pages

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