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Problème 2

Une mole de gaz parfait monoatomique initialement à (P0,V0,T0)(P_0,V_0,T_0) est chauffée à pression constante jusqu'à un volume 2V02V_0. Déterminer la température finale, le travail fourni par le gaz, la chaleur absorbée et la variation d'énergie interne. Utiliser la constante RR. (a) Énoncer les hypothèses et établir l’équation qui régit la grandeur recherchée. (b) La résoudre avec les symboles donnés et préciser le sens, le signe ou la nature physique du résultat. (c) Vérifier une limite simple et indiquer les conditions de validité du modèle. Utiliser les unités SI de façon cohérente, conserver les symboles de l’énoncé et respecter les contraintes géométriques ainsi que les conditions initiales.
problems.proof.stepOf
problems.proof.prevStepproblems.proof.nextStep
Tf=2T0,W=P0(2V0−V0)=P0V0=RT0,ΔU=32R(Tf−T0)=32RT0,Q=ΔU+W=52RT0\boxed{T_f=2T_0,\quad W=P_0(2V_0-V_0)=P_0V_0=RT_0,\quad \Delta U=\frac32R(T_f-T_0)=\frac32RT_0,\quad Q=\Delta U+W=\frac52RT_0}
problems.proof.analysis

Les résultats sont récapitulés dans l’ordre demandé avec une convention de signe unique. Dimensions, conditions initiales et contraintes du modèle doivent être cohérentes.