Dix moles d’h�lium, gaz
suppos� parfait, sont enferm�es dans les conditions usuelles de
temp�rature (𝑇 ≈ 300 K) et de
pression (𝑝 ≈ 10
5 Pa) dans un cylindre herm�tique aux parois
diathermanes (qui permet les �changes d’�nergie par
transfert thermique) muni d’un piston qui peut coulisser sans
frottement. Pour l’exercice, on donne la valeur approximative
de la constante des gaz parfaits, 𝑅 ≈ 8 J. K
-1mol
-1, et ln 2 ≈ 0,7.
7. Quel est le volume 𝒱 occup� par le gaz ?
A) 0,24 m
3 vrai ;
B) 0,24 L ;
C) 240 L
vrai ; 240 m
3.
PV = nRT ; V = nRT / P = 10 x8 x300 / 10
5=0,24 m
3= 240 L.
8. Exprimer l’�nergie interne U et l’enthalpie H du gaz. On note n le nombre de moles.
A) U = 1,5 n RT
vrai ;
B) U = 2,5 nRT ;
C) H = 2,5 nRT
vrai ;
D) H = 3,5 nRT.
L'h�lium est un gaz inerte constitu� d'atomes d'h�lium.
L'�nergie interne d'un gaz monoatomique est U = 1,5 nRT.
H = U + PV = 1,5 nRT + nRT = 2,5 nRT.
9. On effectue la transformation qui consiste � enfoncer le piston tr�s lentement, � temp�rature T constante, de sorte �
diviser par deux le volume de gaz dans le cylindre. Que vaut alors la pression dans l’enceinte � la fin de la
transformation ?
A) La pression vaut 10
5
Pa.
B) La pression vaut 5 10
4
Pa.
C) La pression vaut 2 � 10
5
Pa
vrai . D) On ne peut pas la d�terminer.
Transformation isotherme ; PV = Cste.
Si le volume est divis� par 2, la pression double.
10. Quel est le bilan �nerg�tique et enthalpique de cette transformation ?
A) DU = 0 ;
DH = 0.
Vrai.
B) DU > 0 ;
DH < 0.
C) DU < 0 ;
DH > 0.
D) On ne peut rien dire � priori..
Pour un gaz parfait, U et H ne d�pendent que de la temp�rature ( lois de Joule).
La temp�rature �tant constante,
DU = 0 ;
DH = 0.
11. Que peut-on dire de la chaleur (ou transfert thermique) 𝑄 re�ue par le gaz au cours de la transformation ?
A) Q >0 ;
B) Q = 0 ;
C) Q < 0
vrai ;
D) Q =
DH
La compression fournit du travail au gaz W >0 et
DU = W + Q = 0.
Q = -W ; Q < 0.
12. Que vaut environ le travail (ou transfert m�canique) W re�u par le gaz au cours de la transformation ?
A) W ~1,7 kJ ;
B) W ~ -1,7 kJ ;
C) W = 0 ;
D) On ne peut rien dire a priori.
Transformation lente ( quasi-statique)

R�ponse
E.