B)
1)a) Aux températures ordinaires, une molécule
diatomique (O2 ou N2)
se translate (centre de masse) et est en rotation (dans son référentiel
barycentrique).
ð 3 degrés de liberté
(translation) + degrés de liberté (rotation, pas d'énergie
de rotation autour de l'axe joignant les deux atomes de la molécule).
ð et
1)b)
1)c) L'objectif d'un appareil frigorifique est de refroidir ou de maintenir froid un système [source(s) froide(s)}. Le fluide de l'appareil subit des transformations où il reçoit de la chaleur de la (les) source(s) froide(s) : phase DAB du cycle. Pour cela, le fluide doit recevoir du travail (donc le sens de description du cycle est le sens trigonométrique : W > 0). Dans la phase BCD, le fluide fournira de la chaleur a (aux) source(s) chaude(s).
1)d) AB : transformation isochore ð
BC : transformation isotherme réversible d'un gaz parfait :
Autre démonstration : (utilisation du second principe et de la fonction d'état entropie du gaz parfait)
CD : transformation isochore ð
DA : transformation isotherme réversible d'un gaz parfait :
1)e)