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  • : Blog de la PTSI-A du lycée Gustave Eiffel (Bordeaux) : autour du cours de physique chimie, et bien au-delà...
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8 mai 2011 7 08 /05 /mai /2011 22:20

Voici quelques corrigés des exercices de la leçon T5

(aupravant, bien revoir cette leçon et savoir en particulier :

- exprimer le premier ou le second principe sur un cycle de fonctionnement (ou un cycle élementaire)

- exprimer le rendement ou l'efficacité d'une machine thermique

- exprimer le premier principe pour un système ouvert [cf. 1er principe industriel établir en classe]) :

 

 

  ExT5.11 et ExT5.6 : Puissance d'une machine thermique et Turbomoteur

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ExT5.5 : Pompe à chaleur

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ExT5.10 : Cycle Diésel amélioré

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ExT5.2 

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ExT5.3

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8 mai 2011 7 08 /05 /mai /2011 20:34

Voici quelques corrigés des exercices de la leçon T6 :

 

 

 Correction Ex-T6 page1

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• Correction Ex-T6 page2

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• Correction Ex-T6 page3

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7 mai 2011 6 07 /05 /mai /2011 08:43

 

Le programme de colle de la semaine prochaine (S28/ Lu 09 mai 2011) est  :

 - Thermodynamique
* T5 : Machines thermiques (tout exercice)
* T6 : Changements d'états (tout exercice)

- Fusion/solidification,  sublimation/condensation, vaporisation/liquéfaction

- Diagramme (P,T) d'un corps pur ; point critique ; point triple ; cas particulier de l'eau.
- Isothermes d'Andrews dans le diagramme de Clapeyron :
   courbe de saturation (courbe d'ébullition + courbe de rosée)
   vapeur sèche, vapeur saturante
   théorème des moments : savoir établir la fraction massique en phase vapeur
- Isobares dans le diagramme entropique (courbe de saturation et théorème des moments)
- variation d'enthalphie, d'énergie interne et d'entropie pour un changement d'état
- cycle de transformations avec changement d'état complet et partiel ; cas d'un cycle réfrigérant.
- transformation isentropique dont le point de départ est sur la courbe de rosée
 - Christallograhie :
* SM4 : cristaux métalliques ou de gaz rares :
- cubique faces centrées
- hexagonal compact
- cubique centré

 


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1 mai 2011 7 01 /05 /mai /2011 13:59

 

Le programme de colle de la semaine prochaine (S27/ Lu 02 mai 2011) est  :

 - Thermodynamique
* Détente de Joule-Thomson (DJT)

* T5 : Machines thermiques (tout exercice)

- Principes de la thermodynamique appliqués à un cycle ; inégalité de Clausius :

  pour un cycle ditherme entre deux thermostats ;

  pour un cycle élémentaire (sources de chaleur à température variable)

- Le moteur monotherme n'existe pas (énoncé de Kelvin du 2d principe).

- Moteur ditherme/ rendement

- Cycle de beau de Rochas

- Comparaison avec le cycle de Carnot équivalent

- Cycle de Diésel

- Pompe à chaleur / efficacité thermique

- Réfrigérateur (ou climatiseur) / efficacité frigorifique

- Théorème de Carnot.

 

* T6 : Changements d'états (tout exercice)

- Fusion/solidification,  sublimation/condensation, vaporisation/liquéfaction

- Diagramme (P,T) d'un corps pur ; point critique ; point triple ; cas particulier de l'eau.
- Isothermes d'Andrews dans le diagramme de Clapeyron :
   courbe de saturation (courbe d'ébullition + courbe de rosée)
   vapeur sèche, vapeur saturante
   théorème des moments : savoir établir la fraction massique en phase vapeur
- Isobares dans le diagramme entropique (courbe de saturation et théorème des moments)
- variation d'enthalphie, d'énergie interne et d'entropie pour un changement d'état
- cycle de transformations avec changement d'état complet et partiel ; cas d'un cycle réfrigérant.
- transformation isentropique dont le point de départ est sur la courbe de rosée

 


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29 avril 2011 5 29 /04 /avril /2011 15:29

Voici les premiers documents du cours de cristallographie qui est à travailler pour mardi matin prochain :

 

Leçon SM4, partie 1 :  

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Leçon SM4, partie 2 :  

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Exercices SM4 :

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24 avril 2011 7 24 /04 /avril /2011 16:14

 

Le programme de colle de la semaine prochaine (S26/ Ma 26 avril 2011) est  :

  - Thermodynamique
* T3 : Premier Principe (tout exercice) 
 * T4 : Deuxième Principe (tout exercice) 
- Transformations réversible/irréversible ; critère d'irréversibilité/réversibilité
- Deuxième principe
- Enonce historique de Thomson (impossibilité du cycle moteur monotherme)
- Première (et deuxième) Identité Thermodynamique
- Entropie d'une phase condensée
- Entropie d'un GP en fonction des variables (T,P), (T,V) et (P,V)
- Méthode pour bilan entropique :
(1) calcul de la variation d'entropie à l'aide de la première ou seconde identité thermodynamique (si nécessaire sur un
chemin réversible hypothétique qui respecte l'état initial et l'état final)
(2) calcul de l'entropie d'échange eS à partir de sa définition
(3) calcul de l'entropie produite à partir du 2e principe.
==> applications :
- contact thermique entre deux solides
- contact d'un solide avec un thermostat
- transformation adiabatique réversible (isentropique) d'un GP
- transformation isotherme réversible d'un GP
- transformation monotherme monobare brutale d'un GP
- transformation adiabatique monobare brutale d'un GP
- Entropie d'un gaz de Van der Waals en fonction des variables (T,V)
- Variation d'entropie lors d'un changement d'état
- Bilan entropique de la détente de Joule-Gay Lussac (cas du GP)
- Diagramme (T,S) :
représentation
  d'une isotherme,
  d'une isentropique (=adiabatique, QS, mécaniquement réversible=adiab rév.),
  d'une isochore QS pour un GP,
  d'une isobare pour un GP

* Détente de Joule-Thomson (DJT)
* T5 : Machines thermiques (tout exercice)

- Principes de la thermodynamique appliqués à un cycle ; inégalité de Clausius :

  pour un cycle ditherme entre deux thermostats ;

  pour un cycle élémentaire (sources de chaleur à température variable)

- Le moteur monotherme n'existe pas (énoncé de Kelvin du 2d principe).

- Moteur ditherme/ rendement

- Cycle de beau de Rochas

- Comparaison avec le cycle de Carnot équivalent

- Cycle de Diésel

- Pompe à chaleur / efficacité thermique

- Réfrigérateur (ou climatiseur) / efficacité frigorifique

- Théorème de Carnot.

 

* Pas de changement d'état cette semaine.

 

* Il est urgent de maîtriser les méthodes pour établir un bilan entropique !! 

 


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31 mars 2011 4 31 /03 /mars /2011 22:54

• Avant toutes choses : très bien maîtriser le cours : 

- connaître parfaitement la définition des différentes transformations

- Premier principe ; énergie interne, enthalpie

- savoir exprimer le travail des forces de pression

- savoir calculer un transfert thermique à partir du premier principe

- connaître les propriétés du gaz parfait (expression de l'énergie interne en focntion de la température, capacités thermiques, relation de Mayer,  1er et 2e loi de Joule)

- transfert thermique à volume constant (=variation d'énergie interne) ; trasfert thermique sur une monobare (et donc sur une isobare) (=variation d'enthalpie)

- bien maîtriser les différentes applications du cours

 

Exercices T3/T4 :

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Corrections manuscrites scannées :
(fichiers lourds : peut-être vaut-il mieux faire "Enregister sous" avant d'ouvrir)


Ex-T3.5


ExT3.7


ExT3.8


Ex-T3.9


ExT3.11


ExT3.12


ExT3.13


  Ex-T3.15


Ex-T3.16 

 

Ex-T3.17  

 

Ex-T3.18 

 

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31 mars 2011 4 31 /03 /mars /2011 21:22

 

Le programme de colle de la semaine prochaine (S25/ Lu 04 avril 2011) est  :
Rque : Seule une partie de la classe a vu en TD la détente de Joule-Thomson. Ne pas poser de question de cours à ce sujet, mais attendre la semaine suivante.
   - Thermodynamique
* T3 : Premier Principe (cours et tout exercice) 
- Premier principe, énergie, énergie interne.
- transformations :
  * QS : quasi-statique (suite continu d'équilibre thermodynamiques ineternes)
  * QS* : quasi-statique mécaniquement réversible (QS + P=Pext)
  * monobare / isobare
  * monotherme / isotherme
  *  isochore
  * adiabatique
- Travail des forces pressantes W ; expression pour une QS* (Pext=P)
- Interprétation graphique de W ; caractère
moteur/résistant d'un cycle

- Fonction enthaphie H

- Capacités thermiques : Cv, Cp ; cas du GP (relation de Mayer, expressions de Cv et Cp en fonction de n, R et gamma)
- Principe de calcul d'un transfert thermique ; cas particulier d'une isochore ou d'une monobare
-
Transformations d’un GP (calcul de Q, W) :
  * transformations isotherme, isochore, isobare, adiabatique.
  * Cas de l'adiabatique réversible : lois de Laplace.

- Cycle de Carnot moteur (2 adiabatiques réversibles et 2 isothermes réversibles) : expressions de Q1, Q2, de la relation de Carnot et du rendement du cycle moteur.
 * T4 : Deuxième Principe (questions de cours et exercices )
- Transformations réversible/irréversible ; critère d'irréversibilité/réversibilité
- Deuxième principe
- Enonce historique de Thomson (impossibilité du cycle moteur monotherme)
- Première (et deuxième) Identité Thermodynamique
- Entropie d'une phase condensée
- Entropie d'un GP en fonction des variables (T,P), (T,V) et (P,V)
- Méthode pour bilan entropique :
(1) calcul de la variation d'entropie à l'aide de la première ou seconde identité thermodynamique (si nécessaire sur un
chemin réversible hypothétique qui respecte l'état initial et l'état final)
(2) calcul de l'entropie d'échange eS à partir de sa définition
(3) calcul de l'entropie produite à partir du 2e principe.
==> applications :
- contact thermique entre deux solides
- contact d'un solide avec un thermostat
- transformation adiabatique réversible (isentropique) d'un GP
- transformation isotherme réversible d'un GP
- transformation monotherme monobare brutale d'un GP
- transformation adiabatique monobare brutale d'un GP
- Entropie d'un gaz de Van der Waals en fonction des variables (T,V)
- Variation d'entropie lors d'un changement d'état
- Bilan entropique de la détente de Joule-Gay Lussac (cas du GP)
- Diagramme (T,S) :
représentation
  d'une isotherme,
  d'une isentropique (=adiabatique, QS, mécaniquement réversible=adiab rév.),
  d'une isochore QS pour un GP,
  d'une isobare pour un GP

 


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30 mars 2011 3 30 /03 /mars /2011 17:55

• Avant toutes choses : bien maîtriser le cours : ne pas confondre un exercice sur une atmosphère (la pression ET la masse volumique dépendent de l'altitude !) et un exercice sur un liquide (masse volumique uniforme)

Pour les exercices avec atmosphère : penser à coupler la RFSF avec l'équation d'état des GP appliquée à une particule fluide à l'altitude z, puis séparer les variables avant d'intégrer entre deux positions, l'une où la pression est connue (P0,z0) l'autre où on chercher à déterminer P(z) inconnue (P(z),z).

Voici, pour ceux qui ne les ont pas déjà consultées, quelques corrigés (ils datent de l'an passé, mais sont toujours d'actualité ;-))

N'oubiez pas que d'autres exercices entièrement corrigés figurent sur vos feuille d'exercices

L'exercice EXT2.6 ne possède pas de corrigé diffusable, mais est à chercher, si ce n'est pas déjà fait ;-)

 

 

Corrections manuscrites scannées :
(fichiers lourds : peut-être vaut-il mieux faire "Enregister sous" avant d'ouvrir)


Ex-T2.2


ExT2.3


ExT2.4


Ex-T2.5


ExT2.10


 Ex-T2.14


ExT2.15


  Ex-T2.17


Ex-T2.19 

 

Ex-T2.20  

 

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25 mars 2011 5 25 /03 /mars /2011 21:43

 

Le programme de colle de la semaine prochaine (S24/ Lu 28 mars 2011)  :
 
 * T2 : Statique des fluides
   (cours et tout exercice)
- Relation Fonadamentale de la statique des fluides
- Atmosphère isotherme ; formule du nivellement barométrique ; facteur de Boltzmann
- RFSF pour fluide incompressibles : manomètre à mercure, tube de Toriccelli
- Théorème de Pascal (Tonneau, presse hydraulique)
- Force pressante sur un barrage plan  (résultante et Moment ; centre de poussée C)
- Poussée d'Archimède (ascension d'un ballon sonde à volume constant dans une atmosphère telle que T(z)=T0(1-a.z))

 
* T3 : Premier principe
   (cours et exercices d'application)
- Premier principe, énergie, énergie interne.
- transformations :
  * QS : quasi-statique (suite continu d'équilibre thermodynamiques ineternes)
  * QS* : quasi-statique mécaniquement réversible (QS + P=Pext)
  * monobare / isobare
  * monotherme / isotherme
  *  isochore
  * adiabatique
- Travail des forces pressantes W ; expression pour une QS* (Pext=P)
- Interprétation graphique de W ; caractère
moteur/résistant d'un cycle

- Fonction enthaphie H

- Capacités thermiques : Cv, Cp ; cas du GP (relation de Mayer, expressions de Cv et Cp en fonction de n, R et gamma)
- Principe de calcul d'un transfert thermique ; cas particulier d'une isochore ou d'une monobare
-
Transformations d’un GP (calcul de Q, W) :
  * transformations isotherme, isochore, isobare, adiabatique.
  * Cas de l'adiabatique réversible : lois de Laplace.

- Cycle de Carnot moteur (2 adiabatiques réversibles et 2 isothermes réversibles) : expressions de Q1, Q2, de la relation de Carnot et du rendement du cycle moteur.
 



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