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Problème 2

Une mole de gaz parfait monoatomique, initialement à T0=300 KT_0=300\,\mathrm K et de volume V0=2.0 LV_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 2V02V_0. On suppose l'équilibre quasi statique, on néglige le frottement du piston et on prend R=8.31 J/(mol K)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.prevStepproblems.proof.nextStep
Tf=600 K, pf=1.25 MPa, W=2.49 kJ, ΔU=3.74 kJ, Q=6.23 kJ\boxed{T_f=600\,\mathrm K,\ p_f=1.25\,\mathrm{MPa},\ W=2.49\,\mathrm{kJ},\ \Delta U=3.74\,\mathrm{kJ},\ Q=6.23\,\mathrm{kJ}}
problems.proof.analysis

La vérification du premier principe donne Q−W=3.74 kJ=ΔUQ-W=3.74\,\mathrm{kJ}=\Delta U. Les signes conviennent à une détente avec échauffement.