Quiz — Application au gaz parfait

Question 1

Un gaz parfait subit une détente de Joule : on casse la paroi qui le sépare d'un compartiment vide, dans une enceinte isolée. Sa température finale est :

Accepted Answer

Inchangée

Question 2

Une mole de gaz parfait subit une compression isotherme. Que vaut ΔU ?

Accepted Answer

ΔU = 0

Question 3

Un gaz parfait subit une détente isotherme quasi statique. Quel bilan est correct ?

Accepted Answer

W < 0, Q > 0 et ΔU = 0 : le gaz fournit du travail et reçoit de la chaleur

Question 4

À partir du même état (P,V), on détend quasi statiquement un gaz parfait soit de manière isotherme, soit de manière adiabatique. Quelle affirmation est correcte ?

Accepted Answer

L'adiabatique est plus raide que l'isotherme dans le diagramme (P,V), la pression y chute plus vite et le gaz refroidit

Question 5

Dans un diagramme de Clapeyron (P,V), un gaz parfait parcourt un cycle dans le sens horaire. Avec la convention des énergies reçues positives, comment classer ce cycle et quels sont les signes des bilans ?

Accepted Answer

Cycle moteur : W_cycle < 0 et Q_cycle > 0

Question 6

Lors d'une transformation adiabatique d'un gaz parfait, Q = 0 ; sa température reste donc nécessairement constante.

Accepted Answer

Faux

Question 7

Deux mêmes quantités d'un gaz parfait, initialement à la même température, reçoivent la même chaleur Q > 0. Le premier gaz est chauffé à volume constant, le second à pression constante. Lequel atteint la température finale la plus élevée ?

Accepted Answer

Le gaz chauffé à volume constant, car c_V < c_P

Question 8

Un gaz parfait passe de l'état A à l'état B avec P_B = P_A/2 et V_B = 3V_A. Que peut-on affirmer sans connaître le chemin suivi ?

Accepted Answer

Le gaz chauffe, mais on ne peut pas déterminer séparément les signes de Q et W

Question 9

Dans un diagramme (P,V), les états C(2P_0,V_0) et B(P_0,2V_0) sont reliés par un segment de droite. Que peut-on affirmer pour un gaz parfait ?

Accepted Answer

ΔU_{C→B} = 0, mais la transformation n'est pas isotherme et Q_{C→B} = -W_{C→B}