Transformations particulières

Intermédiaire
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Énoncé

On considère différentes transformations subies par un système fermé. 1) Qu'appelle-t-on une transformation adiabatique, et que devient alors le premier principe ? 2) Un système décrit un cycle complet et revient exactement à son état initial. Que vaut sur ce cycle, et quelle relation lie et ? 3) Un système subit deux transformations successives : la première avec , la seconde où il reçoit et . Calculer la variation totale. 4) On frotte vigoureusement deux mains l'une contre l'autre. Analyser la situation avec le premier principe. 5) Pourquoi le premier principe interdit-il une machine fournissant indéfiniment du travail sans rien recevoir ?

Indices

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1 Indice 1
Adiabatique signifie sans échange de chaleur : le premier principe se réduit alors à $\Delta U = W$. Sur un cycle complet, l'énergie interne retrouve sa valeur de départ.
2 Indice 2
Pour la question 3, l'énergie interne est une fonction d'état : les variations successives s'additionnent simplement. La question 5 découle de l'impossibilité de créer de l'énergie.

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La méthode — par où commencer

Adiabatique signifie sans échange de chaleur : le premier principe se réduit alors à . Sur un cycle complet, l'énergie interne retrouve sa valeur de départ.

Pour la question 3, l'énergie interne est une fonction d'état : les variations successives s'additionnent simplement. La question 5 découle de l'impossibilité de créer de l'énergie.

La rédaction complète, étape par étape, se trouve juste en dessous.

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