Bonjour ,
Un ballon a initialement un rayon de 1m et contient du C02 a une pression de 3bar.
Le rayon du ballon diminue et atteint 0.5 m (transfert thermique) . Ce transfert a lieu au niveau de la mer a une temperature de 288 K et une pression de 10^5 Pa.
La question est : Quel est le travail realise par le CO2 sur le ballon ainsi que le travail par le ballon sur le CO2 ?
J'ai reussi a demontrer que c'etais une transformation polytropique (PV^n=Const) grace a d'autres données fournies.
Grace a la formule W= (p2V2-p1V1)/1-n je trouve le travail realise par le CO2 sur le ballon.
Mais j'hesite pour le signe de ce dernier: en effet doit il etre positif ou negatif sachant que le volume du ballon diminue ? (Le travail est positif pour un systeme qui fait "l'effort" et negatif pour celui qui "subit").
Enfin pour trouver le travail realise par le ballon sur le CO2 :
W(ballon)+W(CO2)=0 (1)
Mais apres reflexion je me demande si on doit prendre en compte le travail realise par l'atmosphere et donc pour trouver le travail realise par le ballon sur le C02 :
W(ballon) + W(CO2) + W(atmosphere) =0 (2)
Est ce que je dois ignorer W(atmoshpere) dans ce cas la et utiliser l'eqution (1) pour trouver W(ballon) ?
Merci d'avance pour votre aide.
Exercice Thermodynamique
Re: Exercice Thermodynamique
Si le volume du ballon diminue, c'est à cause du refroidissement du CO2 (on parle de compression gazeuse). Le gaz cède de l'énergie (transfert thermique) à l'extérieur. Le travail du CO2 est donc négatif.
Concernent le travail du ballon en lui-même, ça me semble bizarre que tu l'intègres dans ton raisonnement, mais après ça dépend du système que tu considères. Moi, j'aurais plutôt considéré le système {ballon+gaz} et j'aurais calculé le transfert cédé par ce système à l'atmosphère. Maintenant, si tes parois ne sont pas athermanes (d'ailleurs, il n'y a aucune raison qu'elles le soient), il y a effectivement de l'énergie cédée à l'atmosphère : il faut la considérer. (La transformation est monobare monotherme, Patm=P°=cste et Tatm=T°=cste).
J'espère t'avoir aidé
Concernent le travail du ballon en lui-même, ça me semble bizarre que tu l'intègres dans ton raisonnement, mais après ça dépend du système que tu considères. Moi, j'aurais plutôt considéré le système {ballon+gaz} et j'aurais calculé le transfert cédé par ce système à l'atmosphère. Maintenant, si tes parois ne sont pas athermanes (d'ailleurs, il n'y a aucune raison qu'elles le soient), il y a effectivement de l'énergie cédée à l'atmosphère : il faut la considérer. (La transformation est monobare monotherme, Patm=P°=cste et Tatm=T°=cste).
J'espère t'avoir aidé
2015-2018 : PCSI-PSI*-PSI* Lycée Roosevelt Reims
2018-2021 : Grenoble INP Phelma
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