Thermodynamique générale

Résumé du document

Etymologiquement la thermodynamique est une science qui étudie les rapports entre les phénomènes thermiques de mécanique.
Elle étudie les échanges d'énergie : énergie mécanique (travail), énergie thermique (chaleur).
Ces relations régissent deux concepts :
- Le 1er principe : conservation de l'énergie interne U
- Le 2nd principe : renseigne sur l'évolution d'une transformation (principe de Carnot), entropie S

On considère un système subissant une transformation d'un état initial à un état final.
On dit qu'une transformation est réversible quand les différents états de M sont infiniment proches d'une succession d'état d'équilibre. On dit qu'elle est lente et quasi-statique. Sinon elle est réversible.
Les transformations sont déterminées par les valeurs d'un certain nombre de variable : P, T, V appelées variable d'état. P : pression, T : température, V : volume.

Extraits

[...] Cours de thermodynamique générale Sommaire 1. Généralité Définition Transformation thermodynamique Transformation ouverte Transformation fermé Echange d'un système avec l'extérieur Paramètre intensif et extensif Grandeurs fondamentales Travail mécanique Exemple Travail des forces de pression Application Température thermodynamique Quantité de chaleur Définition Propriété de U Application Fonction enthalpie Application à la méthode des mélanges Application Dilatation Application Equation du GP Transformation d'un gaz parfait Loi de Charles Loi de Gay-Lussac Loi de Mariotte Chaleur échangée d'un GP avec l'extérieur Transformation isochore Transformation isobare Application Exercice Exercice Travail et chaleur mis en jeu dans les différentes transformations Transformation isochore Travail Chaleur Transformation isobare Travail Chaleur Transformation isotherme Travail Chaleur Exercice Transformation adiabatique Chaleur Travail Relation de Mayer Exercice 16 Généralité 2 Définition Étymologiquement la thermodynamique est une science qui étudie les rapports entre les phénomènes thermiques de mécanique. [...]

[...] Ils ne sont pas sommables. Extensif : Ils dépendent de la taille du système : masse, volume, énergie. Ils sont sommables. Grandeurs fondamentales 2 Travail mécanique 1er cas : W dépend du chemin suivi 2nd cas : W dérive d'un potentiel U alors dW=dU On dit que W est une fonction d'état Différentielle Totale Exacte Le travail ne dépend pas du chemin suivi Cas général Soit F une fonction de 2 variables V et T Si Alors F est appelé fonction d'état 1 Exemple a et b sont des constantes dQ est une DTE (fonction d'état) de même pour dS=dQ/dT Expliciter S Donc Q est une fonction d'état. [...]

[...] Donc S est une fonction d'état dW est une fonction d'état Travail des forces de pression Compression ou détente d'un gaz = Force due à la transformation du système Travail de F au cours du déplacement dx du piston F due à la pression du système (On note S la section du piston) En valeur absolue Signe : Si V augmente le système fournit W à l'extérieur Si V diminue Wba et Wcycle = Wab+Wba Si le cycle le système reçoit un travail mécanique (compresseur) Si le cycle 0 et Qcycle Pabs= E*S=Pu/η donc Exercice 16 page 130 Une source de chaleur dans un univers transmet de la chaleur à un morceau de métal de 1kg de cp=880J/kg à 27°C. La source de chaleur est à 100°C. [...]

[...] Sinon elle est réversible. Les transformations sont déterminées par les valeurs d'un certain nombre de variables : V appelé variable d'état. P : pression, T : température, V : volume. Diagramme de Clapeyron 4 Échange d'un système avec l'extérieur 5 Paramètre intensif et extensif Intensif : ils ne dépendent pas de la taille du système : masse volumique. [...]