Il s’agit d’un exercice de calorimétrie typique où les transferts thermiques proviennent du milieu extérieur par l’intermédiaire d’une résistance chauffante (contrairement à l’exercice Méthode des mélanges où ils sont réalisés par mélange de phases à des températures différentes). C’est la calorimétrie par la méthode électrique. Le but est la détermination de la capacité calorifique (valeur …
Il s’agit d’un exercice de calorimétrie typique, utilisant les méthode des mélanges, qui comprend : le calcul d’une température d’équilibre d’un mélange de deux phases condensées à des températures différentes ; la détermination de la valeur en eau (équivalent de la capacité thermique du calorimètre) du calorimètre ; la détermination de la capacité thermique massique …
L’objectif de cet exercice est l’étude d’une transformation cyclique à partir d’un graphique, plus précisément un diagramme de Clapeyron. Énoncé de l’exercice – À partir d’un graphique – On envisage la transformation cyclique d’un système fermé, constitué d’une quantité $n$ d’un corps pur, décrite dans le diagramme de Clapeyron suivant (au sein duquel l’isotherme de …
Le but de cet exercice est d’étudier un système thermodynamique subissant trois transformations différentes caractérisées par les mêmes états d’équilibre initial et final, puis de discuter la nature de fonction d’état des différents transferts énergétiques (ainsi que leur somme) que subit le système. Énoncé de l’exercice – Transferts énergétiques = fonctions d’état ? – On …
Énoncé de l’exercice – Transformations couplées – Un cylindre fermé horizontal est divisé en deux compartiments A et B de même volume $V_0$ par un piston coulissant librement sans frottement. A et B contiennent chacun une mole de gaz parfait à la pression $P_0=10^5~\mathrm{Pa}$ et à la température $T_0=273~\mathrm{K}$. Le piston, la surface latérale du …
Énoncé de l’exercice – Transformation d’un mélange gaz-solide – Une mole d’air ainsi qu’un bloc de cuivre solide de $270$ g ont été placés dans un cylindre schématisé ci dessous. On précise que : le piston est mobile sans frottement, les autres parois sont fixes ; les éléments grisés sont athermanes, tandis que la parois $(\mathrm{F})$ permet …
Cet exercice vise, dans le cadre du mouvement d’une particule dans une gouttière, à convertir une contrainte de contact en une contrainte sur la hauteur de lancer par application successive du Principe Fondamental de la Dynamique et du théorème de l’énergie cinétique. Énoncé de l’exercice – Condition de contact – Une particule matérielle de masse …
Cette exercice est une application assez directe du cours. Il fait appel au théorème de l’énergie cinétique. Le but est d’exprimer la distance parcourue par un système ponctuel, lancé sur un plan incliné avec une certaine vitesse initiale, avant de s’arrêter. Deux cas sont traités. Dans le premier les forces de frottement sont négligées. Dans …
Énoncé de l’exercice – Le toboggan de la piscine – Le but de ce problème est de modéliser le mouvement décrit par un enfant qui descend un toboggan aquatique. L’enfant sera assimilé à un point matériel $\mathrm{M}$ de masse $m=30~\mathrm{kg}$. Pour les applications numériques, la norme de l’accélération de la pesanteur est prise égale à …
Cette exercice est une application assez directe du cours. Il fait appel à la loi fondamentale de la mécanique ainsi qu’aux grandeurs de base de la cinématique. La démarche y est inverse de celle appliquée dans l’exercice Du mouvement à la force… Connaissant cette fois les forces s’exerçant sur un point matériel, il est demandé …