Problème 2
Une mole de gaz parfait monoatomique initialement à se détend à pression constante jusqu'à doubler de volume, puis se refroidit à volume constant jusqu'à . Déterminer la température maximale, le travail et la chaleur de chaque étape, ainsi que le travail total. Prendre . Modéliser chaque étape par la loi de conservation ou l’équation du mouvement appropriée; les grandeurs déclarées constantes le restent pendant cette étape. (a) Établir la relation physique qui gouverne chaque étape. (b) Déduire les grandeurs demandées des conditions initiales et des contraintes fournies. (c) Vérifier les signes, les dimensions et le comportement à la limite.
problems.proof.stepOf
problems.proof.analysis
La seconde étape refroidit de à ; le maximum est donc atteint à la fin de la première étape. Ce résultat découle du modèle physique choisi et des conditions initiales données; la convention de signe doit rester cohérente. Le contrôle des dimensions permet de repérer une erreur algébrique avant d’interpréter le résultat.
problems.proof.pitfall. Ne pas confondre la convention de signe ni oublier une contrainte du système; vérifier le signe et les unités avant de conclure.