Licence de Mécanique Thermodynamique L3M1 DE du Lundi 02 Novembre 2009
Durée du contrôle: 2h00 Les documents et calculettes ne sont pas autorisés. Les durées entre parenthèses sont, bien sûr, données à titre indicatif Nom : Prénom : Section : Date :

N° dossier

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QUESTIONS DE COURS (10 mn)
A propos de chaque énoncé, indiquer s’il est vrai ou faux et justifier votre réponse. 1. 2. Si un système subit un processus isentropique, ce processus est nécessairement réversible et adiabatique. Pour tout processus, la seconde loi de la thermodynamique exige que la variation d’entropie du système soit positive ou nulle. Dans un processus d’écoulement permanent adiabatique, l’entropie du fluide augmente pour toute irréversibilité présentée par le système. Un gaz parfait s’écoule dans un tuyau horizontal parfaitement calorifugé en subissant une perte de pression par frottements visqueux : – se refroidit-il ? – s’échauffe-t-il ? – conserve-t-il sa température ? Les systèmes suivants sont-ils fermés, ouverts ou isolés – – – – Le corps humain Une bouteille thermos fermée contenant du café La terre Une horloge électrique sous une cloche à vide.

3.

4.

5.

PROBLEME (70 mn) Etude d’un vérin pneumatique
L’étude s’intéresse au différent mode de fonctionnement d’un vérin pneumatique. Toutes les parois du vérin sont adiabatiques, séparé en deux corps C1 et C2 par un piston mobile parfaitement étanche pouvant être actionné de l'extérieur par l'intermédiaire d'un axe transperçant le cylindre. Les deux corps contiennent un même gaz, initialement à la même température To = 300 K. Ce gaz sera considéré comme un gaz parfait pour lequel le rapport des capacités thermiques à pression constante et à volume constant a pour valeur 1.4 à toute température. On rappelle que C v

R 1

(J / mol.K) et CP

R 1

(J / mol.K)

Initialement, les deux corps C1 et C2 ont même volume V0 = 10 litres, mais la pression initiale P20 = 2 bar est le double de la pression