32. Thermodynamique
Figure 32.2
V
P
A
B
C
D
(a) Combien de travail W est fourni par cycle ?
(b) Quelle est la température T B en B ?
(c) Combien de chaleur ΔQ A→B est nécessaire pour A → B ?
(d) Combien de chaleur ΔQ B→C est nécessaire B → C ?
(e) Si la machine fonctionne à partir de réservoirs de chaleur à 900
◦ celsius et
300
◦ celsius seulement, quel est le rendement maximum max avec lequel la machine peut être employée en utilisant le cycle donné ?
(f) Quel est le rendement maximum pour une machine quelconque fonctionnant entre
ces deux températures ?
Exercice 32.8 Un échantillon de gaz parfait avec γ = 4/3 est porté successivement de
la condition A (pression de 1 atmosphère, volume de 22,4 litre, à 300 K) à la condition C
(pression de 2 atmosphères, volume de 33.6 litre, à 900 K) suivant deux chemins, ABC
and ADC, montrés sur la figure 32.3.
Figure 32.3
V /22,4
P (atm)
A
B
C
D
0,5 1,0 1,5
1
2
(a) Montrer que le changement ΔS d’entropie est le même dans les deux cas.
(b) Calculer ΔS .
Exercice 32.9 Une machine thermique idéale réversible utilise 28 g d’azote comme
substance de travail, (γ = 7/5) dans une opération cyclique abcd sans valve, la température de la source chaude est 400 K, celle de la source froide 300 K. Le volume initial du
gaz au point a est de 6 litres et le volume en c de 18 litres.
(a) À quel volume V b le rôle du cylindre doit-il être changé de celui de receveur de
chaleur (détente isotherme) à celui d’isolant pour la détente adiabatique (de V b
à V c ) ?
(b) À quel volume V d la compression adiabatique doit-elle commencer ?
© Dunod. Toute reproduction non autorisée est un délit.
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Figure 32.2
V
P
A
B
C
D
(a) Combien de travail W est fourni par cycle ?
(b) Quelle est la température T B en B ?
(c) Combien de chaleur ΔQ A→B est nécessaire pour A → B ?
(d) Combien de chaleur ΔQ B→C est nécessaire B → C ?
(e) Si la machine fonctionne à partir de réservoirs de chaleur à 900
◦ celsius et
300
◦ celsius seulement, quel est le rendement maximum max avec lequel la machine peut être employée en utilisant le cycle donné ?
(f) Quel est le rendement maximum pour une machine quelconque fonctionnant entre
ces deux températures ?
Exercice 32.8 Un échantillon de gaz parfait avec γ = 4/3 est porté successivement de
la condition A (pression de 1 atmosphère, volume de 22,4 litre, à 300 K) à la condition C
(pression de 2 atmosphères, volume de 33.6 litre, à 900 K) suivant deux chemins, ABC
and ADC, montrés sur la figure 32.3.
Figure 32.3
V /22,4
P (atm)
A
B
C
D
0,5 1,0 1,5
1
2
(a) Montrer que le changement ΔS d’entropie est le même dans les deux cas.
(b) Calculer ΔS .
Exercice 32.9 Une machine thermique idéale réversible utilise 28 g d’azote comme
substance de travail, (γ = 7/5) dans une opération cyclique abcd sans valve, la température de la source chaude est 400 K, celle de la source froide 300 K. Le volume initial du
gaz au point a est de 6 litres et le volume en c de 18 litres.
(a) À quel volume V b le rôle du cylindre doit-il être changé de celui de receveur de
chaleur (détente isotherme) à celui d’isolant pour la détente adiabatique (de V b
à V c ) ?
(b) À quel volume V d la compression adiabatique doit-elle commencer ?
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