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Wed, 10 Jul 2024 03:19:48 +0000
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On note Q le transfert thermique reçu par un système (grandeur algébrique, > ou < 0). Q s'exprime en Joule (J) dans le SI. Historiquement, on utilise la calorie: 1 cal = 4, 18 J: « La calorie est la quantité de chaleur nécessaire pour augmenter la température d'un gramme d'eau de 1°C (de 1 K) à pression constante de 1 bar et à partir de 14, 5°C. » Quelques ordres de grandeurs: On chauffe 1 kg d'eau de 20°C à 100°C sous 1 bar: Q = 80 kcal = 334, 4 kJ On transforme 1 kg d'eau liquide en vapeur à 100°C sous 1 bar: Q = 2 255 kJ (Q est ici appelée chaleur latente de vaporisation de l'eau). Travail des forces de pression dans. Exemple: Transformation adiabatique Lors d'une transformation adiabatique, le système ne reçoit pas de transfert thermique (Q = 0). Le 1 er principe donne alors: Pour un gaz parfait monoatomique, par exemple: Par conséquent, si W > 0 (compression de l'air dans une pompe à vélo), alors: le gaz s'échauffe alors qu'il n'a pas reçu de chaleur! Il est ainsi important de ne pas nécessairement associer quantité de chaleur et modification de température!

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On exerce sur un gaz présent dans un cylindre S, par l'intermédiaire d'un piston, une force F en plus des forces dues à la pression atmosphérique. Le piston se déplace alors de 10 cm ( voir figure ci-dessous). Sachant que la pression atmosphérique vaut 1atm, la surface S = 200 cm 2 et la force F = 500 N. Thermodynamique : Travail utile / Travail des forces de pressions. On supposera le système parfaitement étanche à la chaleur. 1-) Calculer le travail reçu par le gaz. 2-) En déduire la nature de la transformation Navigation des articles

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Travail d'une force constante lors d'un déplacement rectiligne Si un système est soumis à une force constante lors d'un trajet rectiligne d'un point A à un point B, alors les forces sont conservatives, et le travail de cette force correspond à la formule vue plus haut: Pour quantifier le travail de la force, il faut alors connaitre les normes (distances) des vecteurs. Travail des forces de pression sur. Si l'angle entre les deux vecteurs est noté α, alors l'expression du travail devient: Schéma de la force F s'exerçant sur un point mobile avec un mouvement rectiligne uniforme allant de A à B. Cas particuliers de travaux de forces constantes lors d'un déplacement rectiligne Voici quelques cas particulier d'angles, très souvent rencontrés: Si α = 90° alors cos (90) = 0 donc le travail est nul (Toute force perpendiculaire à la trajectoire à un travail nul car un produit scalaire est nul lorsque deux vecteurs sont à 90°). Si α < 90° alors cos (90) > 0 et la valeur du travail est positive: il s'agit d'un travail moteur. Si α > 90° alors cos (90) < 0 et la valeur du travail est négative: il s'agit d'un travail résistant.

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Cas concrets [ modifier | modifier le code] Quelques cas particuliers du travail d'une force. Mouvement circulaire uniforme. La force centripète qui crée l'accélération du même nom est perpendiculaire au mouvement: son travail est nul. Thermodynamique n°1 - Travail des forces de pression et transferts thermiques. Considérons une force constante s'appliquant sur un objet se déplaçant sur une trajectoire rectiligne (Il n'y a pas d'autres forces s'exerçant sur l'objet). Un certain nombre de cas particuliers permettent d'illustrer la notion de travail d'une force: si la force est parallèle au déplacement et orientée dans le même sens, le travail fourni par la force est positif: d'après le théorème de l'énergie cinétique, la force a augmenté l'énergie cinétique du système, celui-ci se déplace donc plus rapidement. Une telle force est parfois dénommée force motrice; si, alors le travail fourni par la force est positif. La force est dite motrice. On peut dire plus simplement que si la force est motrice, elle favorise le déplacement (la vitesse augmente); si la force est parallèle au déplacement mais orientée dans le sens opposé, le travail, fourni par la force est négatif: d'après le théorème de l'énergie cinétique, la force a diminué l'énergie cinétique du système, celui-ci se déplace donc plus lentement.

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On appelle parfois une telle force, une force résistante; si, alors le travail fourni par la force est négatif. La force est résistante. On peut dire plus simplement que si la force est résistante, elle s'oppose au déplacement (la vitesse diminue); si la force est perpendiculaire au déplacement, le travail de la force est nul ( W = 0): la force n'a pas modifié l'énergie cinétique du système. On peut dire plus simplement que si la force est perpendiculaire au déplacement, elle ne modifie pas le déplacement. Ce dernier cas ne doit pas laisser penser qu'une force dont le travail est nul n'a aucun effet sur un système. Ainsi, dans le cas d'un solide en mouvement circulaire uniforme, la force centripète a un travail nul (le mouvement circulaire uniforme n'est pas modifié). Travail d'une force — Wikipédia. Pour autant, si l'on supprime la force centripète le solide cessera son mouvement circulaire et se déplacera en mouvement rectiligne, conformément à la 1 re loi de Newton. Les forces dont le travail est nul ne modifient pas l'énergie cinétique du solide.

Capacités thermiques massiques de l'air Les capacités thermiques massiques permettent d'évaluer la quantité d'énergie (non directement mesurable) reçue ou cédée par une masse de gaz lorsqu'elle est soumise à une variation de pression, de température, ou de volume (directement mesurables). L'expression précédente permet d'exprimer les capacités thermiques massiques c V et c P de l'air en fonction de la constante des gaz parfaits R et de sa masse molaire M a. On obtient ainsi le rapport des chaleurs massiques pour un gaz diatomique: Crédits [1][2] Sylvain Coquillat

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