On considère un récipient fermé par un piston contenant de la vapeur d’eau considérée comme un gaz parfait (masse molaire M = 18 g·mol^-1 et R = 8,31 J·mol^-1·K^-1). Au départ (état initial A1), la vapeur d’eau est à une pression P₁ = 4 bar, une température θ₁ = 150 °C et occupe un volume V₁ = 2 L. Elle subit les trois transformations successives suivantes :

— un chauffage (A

— une compression (A

— un refroidissement (A

• Déterminer successivement

  (avec au minimum deux chiffres significatifs) :

1. La masse m de vapeur d'eau dans le récipient : m = g

2. Le volume V₂ occupé par la vapeur d’eau à la fin du chauffage A₁A₂ : V₂ =  L

3. Le volume V₃ occupé par la vapeur d’eau à la fin de la compression A₂A₃ : V₃ =  L

4. La température T₄ de la vapeur d’eau à la fin du refroidissement A₃A₄ : T₄ =  °C

• Rassembler les résultats obtenus dans le tableau récapitulatif suivant (Tab. 1) et représenter l’allure de cette succession de transformations dans un diagramme P(V).

Tableau 1 : récapitulatif des variables d'état du système