Chapitre VIII Diagrammes thermodynamiques
VIII 2 4 : Représentation de l’isobare et de l’isochore sur le diagramme (T, S) Plaçons nous en un point M du diagramme (T, S) et cherchons à situer l’isobare (l’isochore) en ce point Soient V dS P dT et dS dT les pentes des tanjentes à l’isobare et à l’isochore du point M arbitraire du diagramme (T, S)
Tabellen - Springer
Spezifische isobare Wärmekapazität cp, molare isobare Wärmekapazität Cmp, Molmasse M, spezifische Gaskonstante R, und Isentropenexponent Nach [13 20] Ideales Gas cp Cmp M R kJ/(kg K) kJ/(kmol K) kg/kmol kJ/(kg K) 1 Helium He 5,238 20,96 4,003 2,077 1,66 Argon Ar 0,5203 20,78 39,95 0,2081 1,66
Thermodynamik Formelsammlung
4 2 Isobare Zustands anderung p/ 1v 1 T 1 = p/ 2v 2 T 2 p = const: Abb 11:Isobare Zustands anderung Geschlossenes System (reversible ZA ) O enes System w v12 = R pdv = p(v 2 v 1) w t12 = R vdp= 0 q 12 + w v12 = u 2 u 1 q 12 + w///// t12 = h 2 h 1 q 12 = u 2 u 1 w v12 q 12 = h 2 h 1 q 12 = u 2 u 1 [ p(v 2 v 1)] q 12 = c p(T 2 T 1) q 12 = (u 2
PHYSIQUE CHIMIE - Dunod
min donn´e (monobare, isobare, isotherme d’un gaz parfait) 1 1, 1 2, 1 4 et 1 5 Interpr´eter g´eom´etriquement le travail des forces de pression dans un diagramme de Clapeyron 1 1, 1 3 et 1 4 Point m´ethode : Pour exprimer le travail lors d’une transformation, si la trans-formation est irr´eversible, on part de δW P
LES DIAGRAMMES THERMODYNAMIQUES LES DIAGRAMMES
(l'isobare critique a une pente positive égale à Tc) - Les isothermes présentent un point anguleux à la traversée de la courbe de saturation - Loin de la courbe de saturation, les isothermes ten-dent vers des droites horizontales (normal, le gaz tend vers le gaz parfait, pour lequel H est propor-tionnel à T) Courbes isotitres
1 - fs2-fanarcom
On prendra comme origine des entropies l'entropie du gaz à l'état initiale (S 1 = 0) 2) Déterminer, à la température T 1 = 300K, les pentes de l'isobare et de l'isochore représentées: a) dans le diagramme (T, S) : on montrera que le rapport des pentes isobare-isochore est indépendant de la température T b) dans le diagramme (ln v, S)
Anhang: Dampf tabellen - Home - Springer
Tempe- Druck Spez Volum Enthalpie Ver- Entropie ratur p damp-der des der des fungs- der des Flüssig- Dampfes Flüssig- Dampfes enthalpie Flüssig- Dampfes keit v' v" keith' h" T= keits' 5" h" -h' °C bar dm3/kg dm3/kg kJlkg kJ/kg kJlkg kJ/(kg K) kJ/(kgK) 40 0,073814 1,00789 19528 167,50 2573,4 2405,9 0,57229 8,2550
Hilfe - assetsimpalacmscom
5 3 Enthalpie aus Druck und Entropie Die Enthalpie des Mediums kann aus Druck und Entropie berechnet werden Das Ergebnis wird in kJ/kg berechnet Die Funktion hat folgenden Syntax: • h s(p abs; s): gultig im Bereich A und B¨ 5 4 Entropie aus Druck und Enthalpie Die Entropie des Mediums kann aus Druck und Enthalpie berechnet wer-den
TD T2 : EXPRESSION DIFFERENTIELLE DES PRINCIPES THERMODYNAMIQUES
TD T2 : EXPRESSION DIFFERENTIELLE DES PRINCIPES THERMODYNAMIQUES Exercice 1 : Energie et entropie d’un gaz réel On considère n moles de gaz réel, d’équation d’état P (V – b) = n R T, avec b constant
«EXERCICES ET PROBLEMES CORRIGES DE THERMODYNAMIQUE CHIMIQUE»
l’entropie molaire standard de formation, l’entropie molaire standard absolue, l’entropie de réaction ainsi que l’enthalpie libre (relation de Gibbs) relatifs au second principe Enfin le Chapitre III est consacré aux équilibres chimiques Il permettra aux étudiants d’approfondir leurs connaissances notamment sur la loi de le
[PDF] torseur de cohésion exercice corrigé pdf
[PDF] enthalpie libre standard
[PDF] entropie
[PDF] enthalpie de dissolution formule
[PDF] exercice corrigé flexion charge repartie
[PDF] enthalpie libre unité
[PDF] zootrope a imprimer
[PDF] comment faire un folioscope
[PDF] fiche fabrication zootrope
[PDF] bandes zootrope
[PDF] folioscope facile a faire
[PDF] les mots d'origine étrangère exercices
[PDF] leçon origine des mots cycle 3
[PDF] réaction inflammatoire pdf
BCPST 2
PHYSIQUE CHIMIE
EXERCICES INCONTOURNABLES
I. CÔTE | C. CARLIER | L. LEBRUN | N. SARD | M. DÉCOMBE VASSETBCPST 2
PHYSIQUE CHIMIE
EXERCICES INCONTOURNABLES
2 eédition
Conception graphique de la couverture : Hokus Pokus Créations©Dunod,2018
11ruePaulBert,92240Malakoff
www.dunod.comSommaire
Partie 1 : Thermodynamique
1 Travail des forces pressantes 7
2 Description des syst`emes ferm´es de composition constante 21
3 Description des syst`emes ferm´es de composition variable 37
4 Changement d"´etat d"un corps pur 57
5 Changement d"´etat d"un m´elange 71
6 Grandeurs standard de r´eaction et variance 87
7 Les principes appliqu´es `alar´eaction chimique 97
8D´eplacement d"´equilibre 111
9 Complexation 121
10 Pr´ecipitation 141
11 Oxydor´eduction 162
12 Diagrammes potentiel-pH 178
Partie 2 : Ph´enom`enes de transport
13 Conduction ´electrique 197
14 Conduction thermique 208
15 Diffusion de particules 229
16 Transport de masse et d"´energie par convection 243
Partie 3 : Signal et rayonnement
17 Oscillateurs libres amortis 259
18 R´egime sinuso¨ıdal forc´e 272
19 Analyse de signaux 293
Partie 4 : M´ecanique des fluides
20 Statique des fluides 309
21 Introduction `a la dynamique des fluides 322
22 Dynamique des fluides parfaits 330
23 Dynamique des fluides r´eels34
©Dunod. Toute reproduction non autorisée est un délit.Partie 5 : M´ecanique
24 Conditions d"´equilibre d"un solide36
25 Forces conservatives.´Energie potentielle38
Partie 6 : Chimie organique
26 R´eactions d"addition-´elimination39
27 Cr´eation de liaisons C-C et C=C par substitution ou addition
nucl´eophiles4128 Chimie radicalaire44
Avant-propos
Cet ouvrage est destin´e aux ´etudiants de BCPST2 et a pour but de les aider `apr´eparer `a la fois les ´ecrits et les oraux des nouveaux concours BCPST.Les exercices (dont le niveau de difficult´e est rep´er´e par une `a plusieurs ´etoiles) s"ins-
pirent de sujets de concours r´ecents mais la plupart ont ´et´e adapt´es pour s"inscrire dans l"esprit du nouveau programme de BCPST2. Les exercices sont progressifs et permettent aux ´etudiants de v´erifier qu"ils maıtrisent compl`etement chaque chapitre. Nous avons choisi de r´epartir les chapitres selon l"ordre du programme officiel. Les tableaux donn´es en d´ebut de chapitre donnent des capacit´es exigibles du programme ainsi que d"autres capacit´es que nous avons jug´ees utiles pour aborder sereinement toutes les notions n´ecessaires `alar´eussite des ´ecrits et oraux des concours. Certains exercices demandent des connaissances du programme de premi`ere ann´ee, que les ´etudiants doivent maıtriser. Au sein d"une meme partie, les chapitres sontorganis´es de telle sorte que les m´ethodes d´evelopp´ees dans un chapitre doivent etre
assimil´ees avant d"aborder le suivant. Nous proposons parfois des applications num´eriques tr`es d´etaill´ees puisque, dans cer-tains sujets de concours, la calculatrice est interdite : il est ainsi conseill´e aux ´etudiants
de s"entraıner le plus possible au calcul de tete et `alav´erification des formules par
analyse dimensionnelle.Dans les chapitres sur les transports, les termes
permanentsetstationnairessont confondus (car ils conduisent `alameme r´esolution math´ematique). Nous tenons `a remercier Anne Vidal pour sa relecture avis´ee.Pour bien utiliser cet ouvrage :
: Signale une proposition de r´edaction. :Metenavantunpi`ege ou une erreur `a´eviter.Point m
´ethode: Met en avant une m´ethode qu"il convient de maıtriser. Remarque: Donne des pr´ecisions suppl´ementaires. Explication:D´etaille un d´eveloppement qui peut se r´ev´eler d´elicat.Rappel: Donne des notions vues en cours.
Point math
´ematique:D´etaille des r´esolutions math´ematiques qui ne sont pas indispensables dans la r´edaction. Bon travail, bon courage et bonne chance pour les concours! Les Auteurs La chance ne sourit qu"aux esprits bien pr´epar´es. Louis Pasteur ©Dunod. Toute reproduction non autorisée est un délit.Partie 1
Thermodynamique
1CHAPITRE
Travail des forces pressantes
Capacit´es`a acqu´erirExercices
´Etablir un bilan de forces exerc´ees sur la paroi d"un piston mobile. 1.1 Interpr´eter la condition d"´equilibre m´ecanique. Calculer le travail par d´ecoupage en travaux ´el´ementaires et sommation sur un che- min donn´e (monobare, isobare, isotherme dun gaz parfait).1.1, 1.2, 1.4 et 1.5
Interpr´eter g´eom´etriquement le travail des forces de pression dans un diagramme deClapeyron.
1.1, 1.3 et 1.4
Point m´ethode :Pour exprimer le travail lors d"une transformation, si la trans- formation est irr´eversible, on part deδWP ext dV, on regarde comment varie P ext (nature de la transformation, par exemple monobare,P ext est constante)puis on int`egre. Si la transformation est r´eversible, le travail ´el´ementaire s"´ecrit :
δWPdV, on utilise l"´equation d"´etat pour trouver l"expression deP,on int`egre en ne faisant sortir de l"int´egrale que les grandeurs constantes (nature de la transformation : par exemple, isotherme,Test constante et pourra sortir de l"int´egrale). On imagine un cylindre aux parois diathermanes (perm´eables `a la chaleur), ferm´e par un piston. Le piston, de masse n´egligeable, peut glisser sans frot- tement entre 2 calesAetB, sa section estS. Dans l"´etat initial, le piston est enA, le cylindre renferme un volumeV A d"air suppos´e gaz parfait, `ala temp´erature de l"ext´erieurT 0 , pressionP 0 , (gaz dans l"´etat0:P 0 ,V A ,T 0 On place une massemsur le piston et on chauffe tr`es doucement le gaz par un moyen appropri´e, non repr´esent´e sur le sch´ema, jusqu"`a ce que le piston d´ecolle juste de la caleA(gaz dans l"´etat 1 :P 1 ,V A ,T 1 ). Puis, on maintient le chauffage jusqu"`a ce que le piston arrive juste enB(gaz dans l"´etat2:P 2 V B ,T 2 ), le chauffage est alors arret´e. On otemet on laisse refroidir l"ensemble jusqu"`a ce que le piston d´ecolle juste deB(gaz dans l"´etat3:P 3 ,V B ,T 3 ). On Exercice 1.1 : Masse, piston et gaz parfait (ENSTIM) ** 7 ©Dunod. Toute reproduction non autorisée est un délit.Partie 1Thermodynamique
laisse toujours refroidir jusqu"`alatemp´eratureT 0 , alors, le piston revient en A(gaz dans l"´etat 0), le cycle est termin´e.Donn´ees:V
B1,0L,V
A330 mL,T
0300 K,P
01,0 bar,m10 kg,
S100 cm
2 ,g10 N.kg 1 ,R8,3J.K 1 .mol 11. Quelle est la caract´eristique commune `a toutes les transformations?
2. Quelle est la nature de la transformation de 0 `a 1 subie par le gaz?
3. Exprimer la pressionP
1 et la temp´eratureT 1 en fonction deP 0 ,T 0 ,m,g,S. Faire l"application num´erique.
4. Quelle est la nature de la transformation 1 `a 2 subie par le gaz?
5. Exprimer la temp´eratureT
2 en fonction deT 1 ,V A ,V B . Faire l"application num´erique.6. Exprimer le travailW
21re¸cu par le gaz au cours de cette transformation en fonction deP 1 ,V B etV A
7. Quelles sont les natures des transformations 2 `a3et3`a 0 subies par le
gaz?8. Exprimer les travauxW
32etW 03 en fonction deP 0 ,V B etV A
9. Exprimer le travailW´echang´e par le syst`eme avec l"ext´erieur, au cours du
cycle, en fonction dem,g,V A ,V B ,S. Faire l"application num´erique. Com- menter le signe.10. Tracer l"allure du diagramme de Clapeyron d"un cycle.
11. Retrouver, d"apr`es le diagramme, le travailWcalcul´epr´ec´edemment.
1. Le piston se d´eplace sans frottement, les transformations se font lentement.
On peut donc supposer qu"elles sont toutes r
´eversibles.
2. La transformation 0`a 1 subie par le gaz est isochore r´eversible.
La transformation n"est pas monobare : la pression ext´erieure n"est pas constante : lorsque le piston est en contact avec les cales, la r´eaction de celles-ci joue dans la pression ext´erieure puis lorsque le piston d´ecolle, la r´eaction n"entre plus dans le bilan des forces s"exer¸cant sur le piston : la pression ext´erieure est alors diff´erente.3. Dans le r´ef´erentiel d"´etude suppos´e galil´een, on traduit l"´equilibre du piston
dans l"´etat 1,F
ext0, ce piston´etant soumis`a son poids et aux forces
pressantes dues `a l"air enferm´e dans le cylindre et`a l"atmosph`ere. Lorsque l"on projette sur l"axe vertical ascendant, on a : P 1 SmgP 0 S0.On obtient ainsi :
P 1 P 0 mgS1,010
5 101010010
4 1,110 5 Pa
Utilisons la loi des gaz parfaits dans l"
´etat 0 et dans l"´etat 1 :
P 0 V A nRT 0 et P 1 V A nRT 1 8Chapitre 1Travail des forces pressantes
En faisant le rapport membre`a membre, nous obtenons : T 1 T 0 P 1 P 0 T 0 1mg SP 0 30011010
10010
4 1,010 5 330 K