Le premier principe de la thermodynamique

Question 1

Qui suis-je? J’exprime la conservation de l’énergie interne de l’ensemble (système + milieu interne) pour un système fermé limité par une surface au travers de laquelle peuvent s’effectuer des échanges énergétiques

Answer 1

Premier principe de la thermodynamique

Question 2

La première loi de la thermodynamique stipule que :

Answer 2

L’énergie ne peut être ni créée ni détruite, mais seulement modifiée dans sa forme

Question 3

Lorsqu’un système est isolé du milieu extérieur (pas d’échange d’énergie ni de matière) que se passe t’il avec l’énergie interne?

Answer 3

Elle est à 0, elle est constante

Question 4

Vrai ou Faux ? Un système ne peut pas produire de travail sans qu’on lui fournisse une énergie

Answer 4

VRAI

Question 5

Vous effectuez un travail équivalent à 622kJ sur un vélo stationnaire tout en perdant 82 kJ sous forme de chaleur (transpiration). En négligeant les pertes de matières (système fermé), calculer la variation d’énergie interne?
Que sera la variation d’énergie interne de l’environnement du milieu extérieur?

Answer 5

-704 kJ
+704 kJ

Question 6

Qui suis-je? La chaleur échangée lors d’une transformation qui a lieu à pression constante

Answer 6

La variation d’enthalpie

Question 7

Lorsque la température de 100g d’eau (5,55 mol) passe de 20 à 80 degré à pression constante, la variation d’enthalpie est ?
C pm = 75 J/molK

Answer 7

+25kJ

Question 8

Une réaction chimique est généralement caractérisé par :

Answer 8

l’enthalpie de réaction

Question 9

Vrai ou Faux ? Pour les gaz parfaits (pas d’interactions moléculaires), l’énergie interne n’est pas en fonction de la température, mais en fonction du volume

Answer 9

FAUX, l’énergie interne pour les gaz parfait est en fonction de la température

Question 10

Qui suis-je? La chaleur échangée lors d’une transformation qui a lieu à pression constante

Answer 10

La variation d’enthalpie

Question 11

Vrai ou Faux? À pression constante deltaH = q ?

Answer 11

Vrai

Question 12

Déterminez l’énergie libérée sous forme de chaleur lors du processus d’évaporation d’un litre d’eau (transpiration). ?
Données de l’eau :
Chaleur de vaporisation (delta vapeur deltam) = 44kJ/mol
Masse molaire (M) = 18 g /mol
Masse volumique (densité masique p) = 1,0 x 10¨3 g/L
Pression constante

Answer 12

2,4 x 10¨6J

Question 13

Déterminer la différence entre enthalpie de vaporisation de l’eau et énergie interne de vaporisation de l’eau à 100C et 1 atm.
delta vap H = 40,70 kJ
R : 8,31 J/molK

Answer 13

Différence est de 3 kJ

Question 14

La chaleur impliquée lors d’une transformation dans un système fermé (expliquer):
A) Ne résulte pas d’une variation de l’énergie interne du système
B) Peut résulter d’un travail fait par la système
C) Peut résulter d’une perte de matière du système
D) Correspond à l’énergie interne du système
E) Résulte de l’absence de travail d’expansion

Answer 14

B) deltaU= Q + W

Question 15

Lors de la réaction de combustion du glucose (exothermique) dans un système fermé et à pression constante, le travail d’expansion du système est :
A) Positive
B) Négative
C) Négligeable

Answer 15

C) négligeable

Question 16

Un humain typique produit environ 9MJ d’énergie par de l’activité métabolique transférée sous forme de chaleur à chaque jour.
A) en supposant le corps humaine comme un système isolé d’une masse de 55 Kg avec la capacité thermique de l’eau, quelle serait la température du corps au bout d’une journée ? (réponse en Celsius)
B) Les corps humains sont en réalité des systèmes ouverts et le principal mécanisme de perte de chaleur est l’évaporation de l’eau. Quelle masse d’eau doit être évaporée chaque jour pour maintenir une température constante ? Donnez la réponse en gramme
Données :
Cps (eau liquide) = 4,18 kJ/KgK
Deltam (vaporisation de l’eau) = 44 kJ/mol
Masse molaire de l’eau = 18,0 g/mol
1 MJ = 1000 kJ

Answer 16

A) 76,1 degré Celsius
B) 37 x 10¨2 g

Question 17

15,0 g de sérum sont refroidis de 298 K à 273 K à pression atmosphérique par l’extraction de 1,5 kJ de chaleur. Quelle est la capacité calorifique du sérum?

Answer 17

60 J/K
ou
4,0 J/gK

Question 18

La capacité calorifique de l’argon varie avec la température selon la relation suivante entre 20 et 50 degré
Cpm = ((44,22 J/Kmol) + (8,79 J/ k¨2mol))/T¨2
Comment évolue la variation de l’enthalpie lorsque le gaz est chauffé dans ce domaine de température ?
A) augmente
B) augmente exponentiellement avec T
C) ne varie pas
D) diminue

Answer 18

D)

Question 19

L’activité métabolique de l’être humain produit en moyenne par jour 10 MJ d’énergie sera transférée en chaleur. En supposant un humain de 65 Kg comme un système isolé de capacité calorifique équivalente à celle de l’eau (75,29 J/kmol), quelle sera l’augmentation de température de son corps au bout de 24h?

Answer 19

37K

Question 20

Quelle est l’énergie requise pour augmenter la température de 10 degrés d’une pièce de dimensions 5,5 m x 6,5 x 3,0 m? Supposez que la quantité de matière ne varie pas et que le nombre de moles d’air est celui calculé à pression atmosphérique et à 283K. La capacité thermique est 21 J/Kmol (réponse en kJ)
**R = 8,314 J/Kmol

Answer 20

9,7 x 10¨2 kJ

Question 21

Comment se compare le travail d’expansion d’un gaz parfait à température variable par rapport à un travail isotherme ? Pour répondre à cette question, on peut supposer que la température varie avec le volume selon la relation suivante : T= Ti-cV +cVi. Ti et Vi sont des constantes; la température initial et le volume initial, et c une constante qui peut être positive ou négative
A) il est supérieur
B) il est inférieur
C) ça dépend de comment varie T avec le volume (ou de la valeur constante c)