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Problème 2

Une mole de gaz parfait monoatomique est initialement à l'état (P0,V0,T0)(P_0,V_0,T_0). On la chauffe à pression constante jusqu'à 2V02V_0, puis on la refroidit à volume constant jusqu'à T0T_0. Déterminer le travail fourni par le gaz, la chaleur reçue par le gaz sur l'ensemble du processus et la variation de son énergie interne. La chaleur reçue par le gaz est positive. On traite le gaz comme un système fermé, on applique l’équation d’état à chaque état et on respecte la convention de signe donnée pour distinguer travail et chaleur. (a) Relier température et volume sur la première étape et préciser pression et volume au raccord. (b) Calculer le travail de chaque étape et la variation totale d’énergie interne. (c) Déduire la chaleur nette du premier principe et expliquer pourquoi son signe peut différer de celui de l’étape de refroidissement.
T1=2T0,W=P0V0=RT0,ΔU=0,Q=P0V0>0\boxed{T_1=2T_0,\quad W=P_0V_0=RT_0,\quad \Delta U=0,\quad Q=P_0V_0>0}
problems.proof.analysis

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