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Thermo ds1 3a 2021 ECAM a Devoir surveillé de thermodynamique n Documents autorisés calculatrice collège ?che de synthèse A manuscrite La qualité de la rédaction et des commentaires sera prise en compte Barème prévisionnel Ex pts Ex pts Ex pts novembre Ex

ECAM a Devoir surveillé de thermodynamique n Documents autorisés calculatrice collège ?che de synthèse A manuscrite La qualité de la rédaction et des commentaires sera prise en compte Barème prévisionnel Ex pts Ex pts Ex pts novembre Exercice ?? Analyse thermique d ? une canalisation Une conduite cylindrique en acier R mm R mm ? W m- K- transportant de la vapeur est calorifugée par une épaisseur e mm de revêtement isolant de conductivité thermique ? W m- K- La température de la face interne de la canalisation est supposée égale à celle de la vapeur C Cet ensemble est placé dans une atmosphère à C On mesure un ux de chaleur échangé de W par unité de longueur de la canalisation Déterminer la résistance thermique totale incluant la convection en surface par unité de longueur En déduire la valeur du coe ?cient de convection h Déterminer la température à l ? interface acier- isolant et la température de surface de l ? isolant Exercice - Cycle moteur à gaz parfait Un moteur thermique fonctionne en appliquant à une mole de gaz parfait diatomique ?? constante des gaz parfaits R J mol- K- le cycle réversible suivant Le gaz initialement dans un état A pression PA Pa température TA K est comprimé de manière adiabatique jusqu ? à l ? état B PB Pa TB - Il est ensuite chau ?é à pression constante jusqu ? à l ? état C Au cours de ce chau ?age le gaz reçoit une quantité de chaleur QBC kJ - Il subit ensuite une détente adiabatique jusqu ? à retrouver sa pression initiale état D PD PA TD - Il est en ?n refroidi de manière isobare pour revenir à son état A initial Tracer ce cycle dans un diagramme de Clapeyron Véri ?er qu ? il est bien moteur À partir de la relation de Mayer CP ?? CV R retrouver les expressions des capacités calori ?ques molaires à volume constant CV et à pression constante CP de ce gaz en fonction de R et ?? Calculer puis reporter dans un tableau les valeurs de pression volume et température pour chacun des états du cycle Calculer les quantités de chaleur échangées sur chacune des transformations En déduire le travail total produit par la machine au cours d ? un cycle Quelle proportion de la chaleur reçue a été transformée en travail Exercice - Caractérisation d ? un mélange Un mélange de gaz est préparé à partir d ? un volume V L de dioxygène sous une pression P bars et à une température T C et d ? un volume V L d ? un gaz diatomique inconnu sous une pression P bar et à une température T C de masse m g Ces gaz sont mélangés dans une enceinte de volume V m maintenue à une ? température T C On supposera que ces gaz se comportent comme des gaz parfaits Déterminer le nombre de moles de chaque constituant En déduire