438 Chapitre 16
Système thermodynamique à l’équilibre
Interro de cours
1. Parmi les grandeurs suivantes indiquer la ou les grandeurs extensives.
(a) L’énergie cinétique.
(b) Le vecteur quantité de mouvement.
(c) La température.
(d) Le volume massique.
2. On considère le diagramme pression-température de l’eau de la figure 16.2. Indiquer les affirmations justes.
(a) Si on ajoute un glaçon d’eau solide dans un système comprenant de l’eau liquide et de la
vapeur d’eau, la pression et la température correspondent au point triple.
(b) Pour une température T > T C et pour une pression P > P C , on parle de fluide hypercritique.
(c) Tous les corps purs ont un diagramme pression-température semblable à celui de l’eau.
(d) La pression de vapeur saturante augmente lorsque la température augmente.
3. On considère le diagramme de Clapeyron (P, v) de l’eau de la figure 16.3 et on s’intéresse plus
particulièrement aux points d’équilibre suivants : B (P B = 1 bar, v B = 2 · 10
−3 m
3
· kg
−1 ) et D
(P D = 1 bar, v D = 0,5 m
3
· kg
−1 ). Indiquer les affirmations justes.
(a) Pour des raisons de sécurité, il est préférable de stocker de l’eau dans un récipient dont le
volume est tel que v = v B au lieu de v = v D .
(b) La proportion de liquide au point B est plus importante qu’au point D.
(c) En partant du point D et en augmentant progressivement le volume massique, on constate
l’apparition de la première bulle de gaz.
4. Indiquer les affirmations justes.
(a) Dans un gaz à température constante, la vitesse des particules est d’autant plus grande
que leur masse est grande.
(b) L’ordre de grandeur de la vitesse d’une molécule de diazote à 300 K sous une pression de
1 bar est de 5 · 10
2 m · s
−1 .
(c) À une température donnée, toutes les particules d’un même gaz ont la même vitesse.
5. Indiquer les affirmations justes.
(a) L’énergie interne d’un gaz parfait monoatomique ne prend en compte que l’énergie cinétique microscopique de translation des atomes constituants le gaz.
(b) L’énergie interne d’un gaz parfait ne dépend que de la température.
(c) L’énergie interne d’un gaz parfait polyatomique tient compte de l’énergie potentielle d’interaction intermoléculaire du gaz.
(d) Plus la capacité thermique d’un système est importante, plus sa température évolue rapidement.
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Système thermodynamique à l’équilibre
Interro de cours
1. Parmi les grandeurs suivantes indiquer la ou les grandeurs extensives.
(a) L’énergie cinétique.
(b) Le vecteur quantité de mouvement.
(c) La température.
(d) Le volume massique.
2. On considère le diagramme pression-température de l’eau de la figure 16.2. Indiquer les affirmations justes.
(a) Si on ajoute un glaçon d’eau solide dans un système comprenant de l’eau liquide et de la
vapeur d’eau, la pression et la température correspondent au point triple.
(b) Pour une température T > T C et pour une pression P > P C , on parle de fluide hypercritique.
(c) Tous les corps purs ont un diagramme pression-température semblable à celui de l’eau.
(d) La pression de vapeur saturante augmente lorsque la température augmente.
3. On considère le diagramme de Clapeyron (P, v) de l’eau de la figure 16.3 et on s’intéresse plus
particulièrement aux points d’équilibre suivants : B (P B = 1 bar, v B = 2 · 10
−3 m
3
· kg
−1 ) et D
(P D = 1 bar, v D = 0,5 m
3
· kg
−1 ). Indiquer les affirmations justes.
(a) Pour des raisons de sécurité, il est préférable de stocker de l’eau dans un récipient dont le
volume est tel que v = v B au lieu de v = v D .
(b) La proportion de liquide au point B est plus importante qu’au point D.
(c) En partant du point D et en augmentant progressivement le volume massique, on constate
l’apparition de la première bulle de gaz.
4. Indiquer les affirmations justes.
(a) Dans un gaz à température constante, la vitesse des particules est d’autant plus grande
que leur masse est grande.
(b) L’ordre de grandeur de la vitesse d’une molécule de diazote à 300 K sous une pression de
1 bar est de 5 · 10
2 m · s
−1 .
(c) À une température donnée, toutes les particules d’un même gaz ont la même vitesse.
5. Indiquer les affirmations justes.
(a) L’énergie interne d’un gaz parfait monoatomique ne prend en compte que l’énergie cinétique microscopique de translation des atomes constituants le gaz.
(b) L’énergie interne d’un gaz parfait ne dépend que de la température.
(c) L’énergie interne d’un gaz parfait polyatomique tient compte de l’énergie potentielle d’interaction intermoléculaire du gaz.
(d) Plus la capacité thermique d’un système est importante, plus sa température évolue rapidement.
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