Devoir GIM1 2022 Thermo
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Une transformation isotherme dont la pression finale est le triple de la pression initiale
Une transformation isobare suivie d’une transformation isochore
Une transformation isochore suivie d’une transformation isobare
1. Calculer les trois quantités de chaleurs reçues ou cédées (Q1, Q2, Q3)
2. Comparer ces quantités de chaleurs et conclure
Exercice 2 (14pts) : Moteur Diesel.
On considère le moteur Diesel suivant : une même quantité d’un gaz parfait décrit de manière
réversible un cycle ABCDA :
Les transformations AB et CD sont adiabatiques.
La transformation BC est une isobare au cours de laquelle le gaz reçoit une quantité
de chaleur Qc en provenance d’une source chaude.
La transformation DA est une isochore au contact de l’atmosphère jouant le rôle de
source froide.
On donne : rapport de capacités thermiques 𝛾 =𝐶𝑃/𝐶𝑉 = 1,4 ; et 𝑅 = 8,314 𝐽/𝐾. 𝑚𝑜𝑙𝑒
Le tableau ci –dessous résume les données concernant les différents états du gaz.
Etats A B C D
P en atm 1,00
T(K) 323 954
V(litres) 2,40 0,24 2,40
1) Recopier le tableau ci-dessus et le compléter, en déterminant les volumes, températures et
pressions des états B, C et D.
2) Tracer l’allure du cycle décrit par le gaz dans le diagramme de Clapeyron en précisant son
sens.
3) Calculer le nombre n de moles du gaz qui subit ces quatre transformations.
4) Calculer les capacités thermiques à volume constant et à pression constante.
5) Calculer les travaux et les qualités de chaleurs échangés par le gaz au cours de chacune des
transformations AB, BC, CD et DA.
6) Définir le rendement thermodynamique du moteur Diesel étudié et le calculer
numériquement.
7) Donner l’expression du rendement d’un moteur de Carnot fonctionnant entre deux sources
de températures égales TA et à Tc et le calculer numériquement.
8) Comparer les deux rendements. Quelles conclusions pouvez-vous tirer ?