Problèmes résolus de Thermodynamique

Lorsque l’on cherche à résoudre un problème de physique en général et de Thermodynamique en particulier, il est important de respecter un certain ordre. Habituez-vous à être systématique lorsque vous résolvez ces problèmes, et vous verrez que cela donne de bons résultats. Cela vaut la peine de consacrer un peu de temps à l’analyse du problème avant d’essayer de le résoudre.

Les problèmes de thermodynamique que nous vous proposons dans ces pages utilisent principalement l’application des trois concepts suivants: travail, chaleur et énergie interne pour un système fermé, généralement un gaz parfait. Ces trois concepts sont liés par le premier principe de la Thermodynamique. Nous utiliserons le critère de Clausius pour exprimer le premier principe de la Thermodynamique; c’est à dire que le travail sera effectué par le système thermodynamqiue. D’autre part, le critère de signe que nous utiliserons sera le suivant:

Critère de signes

    • Le travail effectué par un gaz sur le milieu extérieur est positif lorsqu’il se dilate. 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.

D’autre part, nous utiliserons toujours les unités du Système International.

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Lorsque vous souhaitez résoudre un problème de Thermodynamique, suivez les étapes suivantes:

    • Lisez avec attention l’énoncé du problème.
    • Faites un dessin de la situation physique décrite dans le problème.
    • Notez dans votre cahier les données qui sont fournies dans l’énoncé.
    • Déterminez quelles sont les équations que vous devez utiliser pour résoudre le problème.
    • Faites attention avec les signes pour la chaleur, le travail et la variation de l’énergie interne.
    • N’oubliez pas d’inclure les unités dans les résultats.
    • Vérifiez le problème et confirmez que les résultats obtenus ont un sens.

Consultez le tableau résumé pour voir comment calculer le travail, la chaleur échangée et la variation de l’énergie interne pour les transformations réversibles d’un gaz parfait principales.

Vous trouverez dans les pages suivantes des problèmes de Thermodynamique avec leur solution. Essayez de les faire avant de regarder la solution.

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