Interro de cours 515
Interro de cours
1. Dans toute la suite, on notera (Σ) un système thermodynamique fluide fermé, qui décrit une
évolution cyclique ditherme, en recevant algébriquement le travail W , et les transferts thermiques Q C et Q F de la part respectivement d’une source chaude (température T C ) et d’une
source froide (température T F ). Indiquer les affirmations justes.
(a) Pour un moteur ditherme, Q F > 0 et W < 0.
(b) Pour un moteur ditherme, Q C > 0 et W < 0.
(c) Pour un moteur ditherme, le cycle tracé en diagramme (P, V ) est parcouru dans le sens
horaire.
(d) L’aire de ce cycle nous renseigne sur le transfert thermique total reçu.
2. Indiquer les affirmations justes.
(a) Le premier et le second principe appliqués à (Σ) sur un cycle réel donnent ΔU cycle = 0 et
ΔS cycle > 0 à cause de la présence d’irréversibilités dans le cycle réel.
(b) L’application du second principe sur un cycle amène à :
Q C
T C
+
Q F
T F
≥ 0.
(c) Lorsque le cycle est parcouru de manière réversible,
Q C
T C
= −
Q F
T F
.
(d) Lors d’un cycle ditherme, W + Q C + Q F = 0.
3. Indiquer les affirmations justes.
(a) Pour un moteur ditherme, le rendement s’écrit η =
−W
Q F
.
(b) Un cycle de Carnot est constitué de deux adiabatiques réversibles et de deux isothermes.
(c) Pour un moteur ditherme, le rendement de Carnot s’écrit η Carnot = 1 −
T F
T C
.
(d) Le rendement d’un moteur ditherme est toujours supérieur ou égal au rendement de Carnot
correspondant.
4. On considère une machine réceptrice. Indiquer les affirmations justes.
(a) Pour une telle machine, Q C < 0, Q F > 0 et W > 0.
(b) Cette machine peut fonctionner soit en machine frigorifique, soit en pompe à chaleur.
(c) Le cycle en diagramme (P, V ) est parcouru dans le sens horaire.
(d) L’efficacité pour une pompe à chaleur est e =
Q C
W
.
(e) L’efficacité pour une machine frigorifique est e =
Q F
W
.
5. On considère une machine ditherme réversible, avec Q C = −32,0 J, T C = 293 K, T F = 277 K.
Indiquer les affirmations justes.
(a) Il s’agit d’un moteur ditherme.
(b) Il peut s’agir d’une machine frigorifique.
(c) Q F = 40,2 J
(d) W = 1,7 J
(e) Dans le cas d’une machine frigorifique, l’efficacité est e = 17.
© Dunod. Toute reproduction non autorisée est un délit.
partagelivrescpge.blogspot.com
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1. Dans toute la suite, on notera (Σ) un système thermodynamique fluide fermé, qui décrit une
évolution cyclique ditherme, en recevant algébriquement le travail W , et les transferts thermiques Q C et Q F de la part respectivement d’une source chaude (température T C ) et d’une
source froide (température T F ). Indiquer les affirmations justes.
(a) Pour un moteur ditherme, Q F > 0 et W < 0.
(b) Pour un moteur ditherme, Q C > 0 et W < 0.
(c) Pour un moteur ditherme, le cycle tracé en diagramme (P, V ) est parcouru dans le sens
horaire.
(d) L’aire de ce cycle nous renseigne sur le transfert thermique total reçu.
2. Indiquer les affirmations justes.
(a) Le premier et le second principe appliqués à (Σ) sur un cycle réel donnent ΔU cycle = 0 et
ΔS cycle > 0 à cause de la présence d’irréversibilités dans le cycle réel.
(b) L’application du second principe sur un cycle amène à :
Q C
T C
+
Q F
T F
≥ 0.
(c) Lorsque le cycle est parcouru de manière réversible,
Q C
T C
= −
Q F
T F
.
(d) Lors d’un cycle ditherme, W + Q C + Q F = 0.
3. Indiquer les affirmations justes.
(a) Pour un moteur ditherme, le rendement s’écrit η =
−W
Q F
.
(b) Un cycle de Carnot est constitué de deux adiabatiques réversibles et de deux isothermes.
(c) Pour un moteur ditherme, le rendement de Carnot s’écrit η Carnot = 1 −
T F
T C
.
(d) Le rendement d’un moteur ditherme est toujours supérieur ou égal au rendement de Carnot
correspondant.
4. On considère une machine réceptrice. Indiquer les affirmations justes.
(a) Pour une telle machine, Q C < 0, Q F > 0 et W > 0.
(b) Cette machine peut fonctionner soit en machine frigorifique, soit en pompe à chaleur.
(c) Le cycle en diagramme (P, V ) est parcouru dans le sens horaire.
(d) L’efficacité pour une pompe à chaleur est e =
Q C
W
.
(e) L’efficacité pour une machine frigorifique est e =
Q F
W
.
5. On considère une machine ditherme réversible, avec Q C = −32,0 J, T C = 293 K, T F = 277 K.
Indiquer les affirmations justes.
(a) Il s’agit d’un moteur ditherme.
(b) Il peut s’agir d’une machine frigorifique.
(c) Q F = 40,2 J
(d) W = 1,7 J
(e) Dans le cas d’une machine frigorifique, l’efficacité est e = 17.
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