Problème avec la physique (qui ressemble + à des maths!!)

Bonjour!

J'ai un devoir en physique à rendre, mais cet exercice ressemble plus à un devoir de math (comme si on avait pas assez de math comme ça )! Heu désolé de t'importuner de nouveau (ça fait bcp en ce moment ) mais merci d'avance de ton aide!!
Voici le fameux exercice

Considérons le système thermodynamique d'un muscle de longueur l, fixe à l'une de ses extrémités (on ne fera pas de distinction entre le muscle et le tendon qui le maintient fixe sur l'os). Ce muscle peut être soumis à l'autre extrémité à une force de traction F_ext. On appelle F la force de tension interne du muscle (comptée positivement dans le sens opposé à F_ext). Ainsi, lorsque le muscle est en équilibre: F=F_ext. L'état d'équilibre du muscle dépend donc des deux variables thermodynamiques T (température) et F suivant l'équation d'état: l=l(T,F) (1)
La quantité de chaleur reçue par le muscle au cours d'une transformation élémentaire s'écrit: DQ=adT+bdf (2) où D est en fait delta

1) Dites pourquoi l'écriture de (2) suppose implicitement que la transformation considérée est réversible (quasi-statique)?
Alors pour moi, ce serait la présence des d et delta qui montrent que la transformation est infinitésimale.
2) Exprimer le travail DW reçu lors d'une transformation élémentaire réversible en fonction des variables thermodynamiques. En déduire les différentielles dU et dS.
DW=-PdV avec P la pression et V le volume
dU=DW+DQ
=adT+bdF-PdV
dS=DQ/T
=(adT+bdF)/T
3) En utilisant le fait que dU et dS sont des différentielles totales, calculer b et Da/DF en fonction T, Dl/DT, D²l/DT².
Et là.... je sais vraiment pas comment faire!
Jte donne les questions suivantes, si ça peut t'aider!
4) On donne l'équation d'état: l=l₀[1-y(T-T₀)+BF] avec y>0. Montrer que a est indépendant de F. Exprimer a en fonction de la masse du muscle m et de sa capacité calorifique massique c. On supposera a également indépendant de la température. Si la section s du muscle et c restent constantes au cours des transformations, que cela implique-t-il sur sa masse volumique p compte tenu des hypothèses précédentes? On prendra p(l₀)=p₀.
Il y a de nombreuses questions ensuite, mais je ne pense pas qu'elles te seront utiles!
Merci d'avance!!

Bonsoir,

Il est vrai que ton exercice contient beaucoup de maths surtout au niveau des différentielles mais l'apport de physique est non négligeable et je n'ai pas la compétence de pouvoir t'aiguiller avec une qualité telle que celle que je peux fournir en mathématiques. C'est pour cela que nous avons bâti ce forum en refusant de nous diversifier vers la physique ou la chimie et ainsi pouvoir proposer une qualité convenable et une prise en charge de chaque membre de façon intéressante aussi bien pour vous que pour nous.

Par conséquent, je ne vais pas pouvoir faire grand chose sur le sujet. Mes souvenir de thermodynamique étant trop loin pour pouvoir m'en sortir convenablement et que cela te soit réellement utile pour l'avenir.

Par contre, je dirai que d'après mes souvenirs ta première est juste car une réaction considérée infinitésimale est réversible (même si physiquement ce n'est pas tout à fait faisable d'ailleurs mais bon, l'approximation le permet). Pour a deuxième question, je trouve cela bizarre le "En déduire les différentielle dU et dS" car tu ne te sert pas de DW pour écrire dS c'est ce qui m'intrigue et ce qui bloque peut-être la suite d'ailleurs.

Après physiquement, je n'ai pas de souvenir de l'approximation faite lorsqu'on suppose que les différentielles sont totales, c'est sans doute donné dans ton court.

Avec mes excuses mais je préfère ne pas en dire plus car comme on dit lorsqu'on ne sait pas, il faut mieux le dire et ainsi ne pas induire en erreur notre interlocuteur.

Nous continuerons donc à nous limiter aux mathématiques pour ce forum .

Cordialement,

Bonjour!
Merci d'avoir regarder! Tant pis, je vais tâcher de trouver!