Un corps pur est stocké à haute pression sous forme liquide. Il est détendu une première fois à 10bar et gardé dans un réservoir sous forme gazeuse, puis détendu une nouvelle fois jusqu’à une pression de 1 bar (on prendra la pression atmosphérique égale à 1 bar).
- Au cours de la première étape, la température du corps chute de manière importante,
pourquoi ?
- Pour étudier les propriétés du gaz, on réalise deux expériences :
a) On détend 1 litre de gaz à 25°C et 10 bar dans une enceinte rigide, calorifugée, de volume total utile 10 litre. On n’observe pas de variation de température. Que peut-on en déduire ?
b) On détend 1 litre de gaz, pesant 13g, à 25°C et 10 bar dans un cylindre calorifugé, fermé par un piston de masse négligeable en contact avec l’atmosphère. On mesure une température finale de –39°C et un volume de 7,7 litre. En utilisant le modèle des gaz parfait, déterminer l’énergie interne de ce gaz. Le modèle des gaz parfaits vous semble-t-il justifié ?
- Lors de la détente amenant, le gaz de 10 bar à 1 bar, on observe que la température
initiale de 25°C augmente, légèrement, de 0,08 K.
La section du tuyau est de 1 cm² et le débit, en sortie, est de 1 litre/s
a) Le modèle du gaz parfait explique-t-il cela ?
b) Obtient-on de meilleurs résultats avec un gaz de Joules d’équation d’état P(V-nb)=nRT. On précise que l’énergie interne du gaz de Joules
est identique à celle du gaz parfait.
