Choix du système dans la résolution des problèmes de thermodynamique : I – le problème du compresseur revisité

Choice of System in Solving Thermodynamics Problems: I – The compressor issue revisited

¹ CPGE PSI, Lycée Roland Garros, Le Tampon, Île de la Réunion
² Université Lille. FST. Département physique, 59655 Villeneuve d’Ascq, France
³ Université Lille, CNRS, UMR 8523 –PhLAM– Physique des Lasers Atomes et Molécules, 59000 Lille, France
⁴ Université Abdelmalek Essaadi, Faculté des Sciences de Tétouan, Département de physique, Maroc

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Résumé

Cette étude illustre l’importance du concept de système thermodynamique. Elle traite du problème du compresseur dont l’objectif est de réaliser un bilan énergétique au cours du cycle de transformations. Les difficultés dans le choix du système sont mises en lumière de même que la corrélation de ce choix avec les définitions du concept de système que l’on trouve dans la littérature. Pour mieux faire ressortir les difficultés et les ambiguïtés de ce problème, nous comparons deux corrections proposées par deux enseignants et nous analysons des copies d’étudiants de Classe Préparatoire aux Grandes Écoles et de Master MEEF (Métiers de l’Enseignement, de l’Education et de la Formation) préparant au concours du CAPES externe de sciences physiques et chimiques. Du fait de l’impossibilité d’accéder à un corrigé officiel d’une épreuve de ce type de concours, nous avons étudié le rapport du jury pour analyser les attentes des jurés.

Abstract

This study highlights the importance of the concept of a thermodynamic system through a compressor problem, which focuses on the energy balance during the cycle of transformations. It examines the difficulties in system selection and its correlation with definitions of a system found in the literature. To reveal the difficulties and ambiguities specific to this problem, we compare two corrections and analyse responses from students in Classe Préparatoire aux Grandes Écoles and a Master’s in education. As official answer keys for this type of competitive examination are inaccessible, we study the jury's report to understand their expectations.