Chapitre 3 : second principe

Piston calorifugé (INA – ENSA 2000)

Sur la figure 4, le piston, parfaitement calorifugé, sépare deux compartiments contenant chacun une mole de gaz parfait ; il est libre de coulisser sans frottement. Les parois du cylindre, indéformables, parfaitement conductrices de la chaleur, sont en contact avec un thermostat dont la température est T₀. Initialement, on a un état d'équilibre avec V₂ = 3 V₁, un opérateur tenant le piston. On note (S) le système constitué des deux moles de gaz parfait. L'opérateur lâche le piston et (S) évolue vers un nouvel état d'équilibre.

Q1

Est-il exact ou inexact que l'énergie interne de (S) diminue ? Justifier brièvement la réponse.

Q2

Est-il exact ou inexact que l'énergie interne du thermostat diminue ? Justifier brièvement la réponse.

Q3

Est-il exact ou inexact que l'entropie de (S) augmente ? Si oui la calculer.

Q4

Est-il exact ou inexact que l'entropie du gaz contenu dans le compartiment (2) augmente Si oui calculer la. réponse.