DUT Chimie 11CG1 Correction du devoir : Thermodynamique I

XI- Transformations d’un système
Dans une pièce à pression atmosphérique, 56 g de diazote sont placés dans un récipient
hermétique de 10 litres dans lequel on mesure une pression de 8 atmosphères.
a- Une transformation, qu'il faut nommer, permet de faire passer le volume du récipient à 10 litres
et la pression à l'intérieur à 25 atmosphères.
Capacité calorifique dans la gamme de température utilisée : Cv = 11,8 J.mol-1.K-1.
Calculer ΔH1 et ΔU1 de cette transformation.
b- Calculer ΔH2 et ΔU2 pour une deuxième transformation qu'il faut nommer. Cette transformation,
permet de faire passer la température à 1200 K et la pression à 25 atmosphères.
La capacité calor  ifique dans cette gamme de température est constante : Cp = 0,789 J.g-1.K-1.

56g N2 ou 2 moles                                                   2 mol.                                                   2 mol.
10 L  ----------------------isochore---------------10L                                                       V = n R T / P = 7,87 L
8 atm.                                                                      25 atm.---------------isobare---------25 atm.
T = PV / nR = 487,8 K                                           T = PV / nR = 1524,4 K                    1200 K

ΔH1 =  n cv ΔT = 2 x 11,8 x 1036,6 = + 24464 J  
ΔH2 =  n cp ΔT = 2 x 28 x 0,789 x (-324,4)  = - 14333,3 J
ΔU1 =  Q + W = Qv + 0 = ΔH1 = + 24464 J      ΔU2 =  Q + W = Qp + (-PΔV) = ΔH2 - PΔV
                                                                                       = - 14333,3 - 25 x 101325 x 2,13.10-3 = - 8946 J

Module 11CG1             Enoncé            Correction
Pr Robert Valls & Dr Richard Frèze                                                                                  robert.valls@univ-cezanne.fr