Thermodynamique

A- Un récipient indilatable de 10 L est muni d'un robinet R qui permet de le faire communiquer avec l'atmosphère.

a) R étant fermé, le récipient renferme de l'air à 0°C sous une pression de 1,5.10⁵ Pa. Quelle est la masse de l'air contenu dans le récipient?

b) R fermé, on chauffe le récipient à 100°C. Quelle est la pression de l'air dans le récipient?

c) On ouvre R, l'ensemble étant maintenu à 100°C. Quelle est la masse d'air qui reste dans le récipient?

d) On ferme R et on ramène l'ensemble à 0°C. Quelle est la pression de l'air dans le récipient?

Donnée:             masse volumique de l'air, à 0°C et sous la pression atmosphérique normale ( 101300 Pa ), ₀ = 1,3 g.L^-1.

B- Une masse de gaz parfait occupe le volume V₁ = 3,5 . 10^-3 m3 sous la pression P₁ = 10⁵ Pa et il est à la température T₁ = 300 K. Le cylindre qui contient le gaz est fermé par un piston mobile. La pression extérieure qui s'exerce sur le piston est constamment égale à P₁. On chauffe le gaz jusqu'à une température T₂ = 420 K.

1°) Quel est le travail échangé par le gaz pendant la dilatation?

2°) A partir des mêmes conditions initiales du gaz précédent, on le comprime de façon isotherme jusqu'à une pression P₂ = 5 . 10⁵ Pa.

a) Quel est le volume final V₂?

b) Calculer le travail échangé par le gaz au cours de cette compression isotherme?