énoncés et corrigés d'exercices de physique

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chapitres et exercices de thermodynamique
 

               exercices de thermodynamique

 

               T1. Le gaz parfait monoatomique.
               T2. Statique des fluides.
               T3. Premier principe de la thermodynamique.
               T4. Second principe de la thermodynamique.
               T5. Machines thermiques.
               T6. Etude descriptive du corps pur diphasé en équilibre.
               T7. Interprétation statistique de l'entropie.
               T8. Diffusion de particules. Diffusion de la chaleur.

       T1. Le gaz parfait monoatomique.
      T2. Statique des fluides.
T2.1.    Cloche renversée.
T2.2.    Remontée d'un bouchon. Poussée d'Archimède.
T2.3.    Pression d’un gaz dans une enceinte tournante.
 T2.4.    Equilibre d'une étoile.
 T2.5.    Equilibre hydrostatique d'une étoile.
 T2.6.    Forces pressantes sur un bol hémisphérique.
 T2.7.    Résultante des forces de pression sur un barrage.
 T2.8.    Résultante des forces de pression sur un barrage (2).
 T2.9.    Obturation d'une canalisation.
 T2.10.  Pression dans la troposphère.
 T2.11.  Modèles d’atmosphère.
 T2.12.  Mouvements verticaux de masses d'air.
 T2.13.  Aérostat dans l'atmosphère terrestre.
 T2.14.  Equilibre d'une sphère flottant sur un liquide.
 T2.15.  Equilibre d'un cube partiellement immergé.
 T2.16.  Flottaison de deux boules.
 T2.17.  Liquide en rotation.
 T2.18.  Principe d'un densimètre.

      T3. Premier principe de la thermodynamique.
 T3.1.    Transformations réversibles couplées d'un gaz parfait.
 T3.2.    Freinage d'un véhicule.
 T3.3.    Bilan énergétique sur un cycle. (1).
 T3.4.    Bilan énergétique sur un cycle. (2).
 T3.5.    Détente dans le vide avec présence d’un ressort.
 T3.6.    Transformation polytropique d'un gaz parfait.
 T3.7.    Travail des forces de pression.
 T3.8.    Etude du cycle de Lenoir.
 T3.9.    Compression adiabatique irréversible.
 T3.10.  Compression d’un gaz parfait.
 T3.11.  Travail isotherme : gaz réel et gaz parfait.
 T3.12.  Transformations cycliques d’un gaz parfait.  
 T3.13.  Transformations isochore et isotherme d’un gaz parfait. 
 T3.14.  Couplage par une colonne de mercure dans un tube en U. 
 T3.15.  Echanges de chaleur : Effet Joule et Rayonnement.
 T3.16.  Compression en deux étapes. Travail minimal. 
 T3.17.  Remplissage d'un récipient initialement vide.

      T4. Second principe de la thermodynamique.
 T4.1.    Détente d’un gaz parfait dans le vide. Bilan entropique.
 T4.2.    Gaz parfaits séparés par une paroi mobile diathermane.
 T4.3.    Bilans entropiques.
 T4.4.    Détermination de γ par la méthode de Ruchard.
 T4.5.    Détermination de γ par la méthode de Rinkel.
 T4.6.    Compression monotherme d'un gaz parfait.
 T4.7.    Critère de réversibilité. Transformation monotherme. Bilan entropique.
 T4.8.    Optimisation d'un compresseur.
 T4.9.    Relation entre p et V dans le cas où "gamma" dépend de la température.
 T4.10.  Entrée d’air. Bilan entropique.
 T4.11.  Bilan entropique d'un mélange de gaz parfaits.
 T4.12.  Entropie d'un gaz parfait en variables T, P. Énergie interne et enthalpie en variables S, P.

      T5. Machines thermiques.
 T5.1.   Pompe à chaleur.
 T5.2.   Cycle Diesel.
 T5.3.   Moteur thermique avec des pseudo-sources.
 T5.4.   Rendement d’une machine thermique.
 T5.5.   Cycle de Beau de Rochas.
 T5.6.   Variations d’énergie interne et d’entropie sur un cycle.
 T5.7.   Rendement d’un cycle.
 T5.8.   Climatiseur.
 T5.9.   Cycle de Joule.
 T5.10. Etude d’un cycle moteur.
 T5.11. Moteur utilisant des pseudo-sources.
 T5.12. Cycle de Stirling.
  T5.13. Diagramme de Raveau.
 T5.14. Moteur Diesel.
 T5.15. Cycle d’un moteur Diesel.
 T5.16. Moteur irréversible. Inégalité de Clausius.
 T5.17. Etude d’une machine frigorifique.
 T5.18. Pompe à chaleur (II).

      T6. Etude descriptive du corps pur diphasé en équilibre.
 T6.1. Vaporisation réversible ou irréversible : bilan entropique.
 T6.2. Etude d’un mélange eau-glace.
 T6.3. Détente isochore d’une vapeur d’eau saturante.
 T6.4. Entropie d'un mélange liquide-vapeur.
 T6.5. Machine à vapeur.
 T6.6. Détente de Joule Kelvin d’un fréon dans une machine frigorifique.
 T6.7. Machine de Linde pour la liquéfaction des gaz.

      T7. Interprétation statistique de l'entropie. (à venir)

      T8. Diffusion de particules. Diffusion de la chaleur.
 T8.1. Injection d’un soluté dans une veine.
 T8.2. Sédimentation.
 T8.3. Diffusion en présence de sources de particules.
 T8.4. Fluctuation de température du sous-sol.
 T8.5. Etude d’un barreau d’uranium.
 T8.6. Flux thermique latéral : ailette de refroidissement.
 T8.7. Géothermie.
 T8.8. Double vitrage.
 T8.9  Résistances thermiques : lois d'associations
 T8.10. Diffusion de particules chargées dans un semi-conducteur.
 T8.11. Autodiffusion du krypton: expression microscopique de D.
 T8.12. Propagation radiale cylindrique.


 


 

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hubert de haan  \  www.kholaweb.com  \  mise à jour : 20 déc. 2023

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