Problème 2
Une mole de gaz parfait monoatomique, initialement à la température absolue , est chauffée jusqu’à à pression constante. On note la constante des gaz parfaits ; l’équilibre thermodynamique est maintenu et il n’y a pas de changement de phase. désigne le travail fourni par le gaz et la chaleur reçue, de sorte que le premier principe s’écrit . (a) Utiliser l’équation d’état pour trouver la variation de volume et le travail. (b) Calculer la variation d’énergie interne à partir des degrés de liberté moléculaires. (c) Déterminer la chaleur, vérifier son signe et expliquer sa répartition entre énergie interne et travail.
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Le gaz se dilate en chauffant, donc travail, variation d’énergie interne et chaleur reçue sont positifs. La pression reste constante et le gaz suit le modèle parfait.