Exercices

1. Une mole d'un gaz parfait mono-atomique est amenée d'un état initial où à un état final caractérisé par . Calculez la variation d'entropie du gaz au cours de ce processus considéré (a) réversible, (b) irréversible.

2. Un certain système est soumis à une transformation, à , au cours de laquelle il reçoit une quantité de chaleur de et voit son entropie varier de . Ce processus est-il réversible? Détaillez votre raisonnement.

3. Un certain système est soumis à une transformation, au cours de laquelle il reçoit une quantité de chaleur de à , et voit son entropie varier de . Ce processus est-il réversible? Détaillez votre raisonnement.

4. Deux blocs de cuivre, chacun de masse , l'un initialement à , l'autre à , sont mis en contact l'un avec l'autre à l'intérieur d'une gaine isolante. Étant donné que la capacité calorifique du cuivre vaut et est constante dans la gamme de température considérée, calculez , pour le processus qui se produit alors.

5. Un système consiste en de initialement confiné, à et sous , à l'intérieur d'un cylindre dont la base est d'aire . On le laisse ensuite se détendre de façon adiabatique contre une pression externe de jusqu'à ce que le piston ajusté au cylindre se serait déplacé de vers l'extérieur. En supposant que est un gaz parfait avec , calculez et pour ce processus.

6. L'enthalpie de vaporisation du chloroforme vaut à sa température d'ébullition normale . Calculez
   1. l'entropie de vaporisaztion du chloroforme à cette température,
   2. la variation d'entropie de l'environnement et celle de l'univers au cours de la vaporisation du chloroforme à cette température.

7. En utilisant les données tabulées, calculez l'entropie et l'enthalpie standards de réaction, à , pour
   1. 
   2. 
   3. 
   4. 
   À partir de ces résultats, calculez l'enthalpie libre standard des réactions listés à . Comparez les valeurs de avec celles obtenues à partir des enthalpies libres standards de formations, telles que trouvées dans les tables thermodynamiques.

8. Sans effectuer aucun calcul, ordonnez les réactions suivantes dans l'ordre de croissant:
   1. 
   2. 
   3. 
   4. 
   Vérifiez vos résultats en calculant l'entropie de ces réactions à l'aide des tables de données thermodynamiques.

9. Le tableau suivant représente numériquement la variation avec la température de la capacité calorifique à P constante du ferrocyanoferrate de potassium

   

   Pour chacune des températures listées, calculez l'enthalpie de ce composé relative à sa valeur au zéro absolu ainsi que son entropie selon la troisième loi. Un programme écrit dans un language informatique quelconque, même en Excel, serait utile pour ce type de problème.

10. La variation de la capacité calorifique du 1,3,5-trichloro-2,4,6-trifluorobenzène avec la température est donnée au tableau suivant:

    

    Pour chacune des températures listées, estimez l'enthalpie de ce composé relative à sa valeur au zéro absolu ainsi que son entropie selon la troisième loi.

11. Calculez l'entropie et l'enthalpie standards du cyclopropane à , relatives à leur valeur à , en utilisant les données suivantes:

    

    , , , .