Problème 2

Une mole de gaz parfait monoatomique, initialement à

T_0=300\,\mathrm K

et de volume

V_0=2.0\,\mathrm L

, est chauffée dans un cylindre muni d'un piston libre ; la pression du gaz reste donc constante. Le volume atteint

2V_0

. On suppose l'équilibre quasi statique, on néglige le frottement du piston et on prend

R=8.31\,\mathrm{J/(mol\,K)}

. (a) Déterminer la température finale et la pression. (b) Calculer le travail fourni par le gaz et la variation de son énergie interne. (c) Calculer la chaleur reçue et en donner le signe.

problems.proof.stepOf

problems.proof.prevStep problems.proof.nextStep

W=p_0(V_f-V_0)=p_0V_0=RT_0=2.493\times10^3\,\mathrm J

problems.proof.analysis

Lors d'une détente isobare, le travail est l'aire sous la courbe $p$ – $V$ , soit $p_0\Delta V$ . Comme $\Delta V=V_0$ , l'équation d'état donne $p_0V_0=RT_0$ .