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Exercices et extraits d"annales
Exercice 1 : Extrait du BTS Travaux Publics 2004
1. L"application des lois de Laplace, Gay-Lussac ainsi que l"équation d"état des gaz parfaits permet d"obtenir :
Pression [Pa] Volume [L] Température [K]
État A pA = 1.105 VA = 25 L TA = 298
État B pB = 2,2.105 VB = 14 L TB = 373État C pC = pB VC = 13 L TC = 340
État D pD = pA VD = 23 L TD = 271 1.1.1.2. Voir ci-dessus.
2. 2.1. Voir §6.2 de ce chapitre :
960 JBCQ= -
768 JDAQ=
2.2. Voir §6.2 de ce chapitre.
2.3. La formule citée dans les données :
0Q W+ =∑ ∑ permet de trouver : 174 JCycleW=
2.4. Cycle 5,52WBCQe= =
Il est ainsi 5,5 fois plus avantageux d"utiliser cette pompe à chaleur pour chauffer que de consommer
l"énergie directement dans un radiateur électrique. Autrement dit, pour 1 joule consommé, la pompe à
chaleur fournira 5,5 joules pour le chauffage. On comprend ainsi tout l"intérêt d"une telle machine.
0,5 1,5 2,5 3,0 2,0 1,0Pression (´105 Pa)
Volume
P [Pa]
5 L 10 L 15 L 20 L 25 L
72 ■ Eléments de correction des exercices du chapitre 10 : thermodynamique des gaz parfaits
Exercice 2 : Extrait du BTS Travaux Publics 2002
1. L"application de l"équation d"état des gaz parfaits permet de montrer : 2,5 moln=
L"application des lois de Laplace, Gay-Lussac, Mariotte ainsi que l"équation d"état des gaz parfaits permet
d"obtenir :Pression (Pa) Volume (m
3) Température (K)
Etat A 2.105 3.10-2 289
Etat B 106 6.10-3 289
Etat C 106 18.10-3 866
Etat D 2.105 57.10-3 547
3. Voir §3.7 pour le tracé du cycle.
Voir §6.2 de ce chapitre :
12 kJBCW= -
42 kJDAQ=
Exercice 3 : Extrait du BTS Travaux Publics 1999
1. L"équation d"état des gaz parfaits permet de calculer : 0,30 moln=
Voir §1.4 pour la masse volumique :
-30,87 kg.mr=2. L"application des lois de Gay-Lussac, Mariotte et Charles permet d"obtenir :
Pression (Pa) Volume (m3) Température (K)
Etat A 1,0.105 10.10-3 400
Etat B 1,0.105 5.10-3 200
Etat C 1,5.105 5.10-3 300
Etat D 1,5.105 6,7.10-3 400
4. Voir §3.7 pour le tracé du cycle.
Voir §6.2 de ce chapitre :
500 JABW=
1,6 kJABQ= -
0 JBCW=
626 JBCQ=
Eléments de correction des exercices du chapitre 10 : thermodynamique des gaz parfaits ■ 73Exercice 4 : Extrait du BTS Travaux Publics 1997
1. Voir §1.2 de ce chapitre.
2.1. l"application de l"équation d"état des gaz parfaits donne : 82 molextraiten= 2.2.Voir 4.3 du chapitre 2 : 22,6 kgOm=
En supposant la bouteille indilatable, on peut supposer la transformation comme isochore. 3.1.La quantité de matière reste inchangée.
3.2.Voir §3.2 de ce chapitre :
5" 207.10 PaP=
Il s"agit d"une transformation isotherme.
4.1.En appliquant l"équation d"état des gaz parfaits au gaz restant on peut ensuite calculer la quantité de
matière extraite :2,7 molextraiten=
4.2. L"application de l"équation d"état des gaz parfaits fournit : 68 LextraitV=Exercice 5 : Extrait du BTS Travaux Publics 1995
1.1. L"application de la loi de Mariotte permet de montrer : 11 0
1VP P V V 1.2.Par analogie :
12 1 1VP P V V 13 2 1VP P V VOn en déduit la relation de récurrence :
1n nVP P
V V-? ?=? ?+? ?
1.3. On peut ainsi reconnaître une suite géométrique de raison : 1 V VOn en déduit ainsi la relation recherchée :
nVP P V V 1.4. La raison de cette suite est inférieure à 1. la suite converge donc vers 0.2. 2.1.
l"état final est déterminé par la donnée de la quantité de matière, la température, la pression ainsi que le
volume :74 ■ Eléments de correction des exercices du chapitre 10 : thermodynamique des gaz parfaits
( )01 2fPn V VRT= +0fT T=
1 20V VP PV+=
2fV V=
2.2.510 fP kPa=
Exercice 6 : Extrait du BTS Travaux Publics 1990
1. L"application de l"équation d"état des gaz parfaits fournit :6 3477.10 gazV m=
2.1. L"application de l"équation d"état des gaz parfaits fournit :6 3244.10 gazV m= 2.2.Voir §6.2 de ce chapitre :
1295.10 JextW= -
Voir §1.6 du chapitre 9 pour la définition d"une transformation adiabatique. L"application de la loi de Laplace permet de trouver :3 39,9.10 mfV=
260 fT K=
Exercice 7 : Extrait du BTS Etude et Economie de la Construction 19991. Voir §3.7 de ce chapitre.
2.1. 5,1 moln=
2.2.Paramètres/ États 1 2 3 4
P (Pa) 1,6.105 0,80.105 0,80.105 0,80.105
V (L) 80 80 131 160
T (K) 300 150 246 300
Eléments de correction des exercices du chapitre 10 : thermodynamique des gaz parfaits ■ 753. Voir §6.2 de ce chapitre :
1 20 JW®=
2 46,4 kJW®= -
4. Voir §6.2 de ce chapitre :
1 30 JQ®=
1 216 kJW®= -
2 422 kJW®=
Voir §6.2 de ce chapitre :
1 40 JU®D =
Exercice 8 : Extrait du BTS Etude et Economie de la Construction 1995quotesdbs_dbs7.pdfusesText_5[PDF] pv=nrt exercice corrigé
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