Problème 2

Une mole de gaz parfait monoatomique est initialement à l'état

A

, avec

T_A=300

K et

V_A=0.010

^3

. Elle suit un cycle en trois étapes : (1) chauffage isochore de

A

B

, où

T_B=600

K ; (2) détente isotherme de

B

C

jusqu'au doublement du volume ; (3) compression isobare de

C

vers

A

. Prendre

R=8.31

J mol

^{-1}

^{-1}

C_V=3R/2

, et compter positivement le travail fourni par le gaz. (a) Déterminer les pressions en

A,B,C

. (b) Calculer travail et chaleur pour chaque étape. (c) Vérifier le premier principe sur le cycle complet.

problems.proof.stepOf

problems.proof.prevStep problems.proof.nextStep

V_C=2V_A=0.020\ \mathrm{m^3},\quad T_C=T_B=600\ \mathrm K,\quad P_C=nRT_C/V_C=P_A

problems.proof.analysis

La branche $BC$ est isotherme et le volume final double. L'équation d'état divise donc la pression par deux, donnant $P_C=P_A$ , condition nécessaire au retour isobare.