Physique Thermodynamique

Résumé du document

Résumé de physique niveau L1 sur la thermodynamique avec démonstrations des différents cycles, lois et équations.

Extraits

[...] La température totale vaut donc la T1 moyenne des autres : T = 2 La thermalisation n'est rien d'autre que deux transformations isochores, dont les variations d'entropie valent : ∆S2 = d NkB ln⎪ 2 TT 4TT T2 ⎪⎭ Le dénominateur est bien plus petit que le numérateur, ce qui provoque une variation d'entropie positive. Pourtant, aucune chaleur n'a été fournir au système, la variation d'entropie devrait alors être nulle . Cela s'explique par le fait que le caractère irréversible de la transformation implique une production d'entropie. C'est donc une autre source d'entropie, qui se rajoute à la chaleur Q. L'isotherme Reprenons l'expérience faite pour illustrer la transformation isotherme (cf. [...]

[...] 2v[0] Dans un espace muni d'un repère nous avons donc : fi = −f = m. 1x . δt Incidence oblique La vitesse n'étant plus horizontale, nous devons considérer toutes les composantes du vecteur vitesse : v0 = vx x1 + vy1y + vz z Seulement, comme les plans y et z sont parallèles à la paroi du choc, seule la composante x varie (et prend sa valeur opposée). Ceci donne donc après les choc : v = −vx x1 + vy1y + vz z Nous pouvons donc calculer la différence entre ces deux vecteurs : δv.1x = v - v 0 = - v x 1x + v y 1y + v z1z - x 1x + v y 1y + v z 1z ) = v x 1x δv 2v[x] 2v[x] Donc : fi = −m a. [...]

[...] Equilibre thermique et Principe zéro La notion d'échauffement ramène directement à la notion d'équilibre thermique, qualifiée par le principe zéro de la thermodynamique. En effet, lors d'un échauffement tel que celui illustré ci-contre, il y a un partage égal des énergies thermiques (les éléments du haut et du bas finissent par avoir la même température Tf). Ce partage est appelé équipartition des énergies thermique et correspond au principe zéro de la thermodynamique : Pour deux gaz de températures initiales Ti1 et Ti2, et si Ti1 > Ti2 nous pouvons écrire : Ti1 > Tf > Ti2. [...]

[...] v , et nous savons maintenant que N = nC.NE et que V = nC.VE m Donc, dans un cube VE, nous avons : P V. E = NE. v . Or, nous avons au total nC cubes, il 3 m m 2 faut donc multiplier le tout par nC : P.nC.VE = nC.NE. v ⇒ P.V = N. v qui est donc bien la formule de la théorie cinétique des gaz parfaits. Vitesse moyenne quadratique 2 La théorie cinétique des gaz parfaits nous permet, entre autres, de trouver la moyenne du carré de la vitesse v . [...]

[...] Irréversibilité et entropie Exemples Conclusion et Second principe de Thermodynamique Autre forme du Second principe et inégalité de Clausius Applications du Second principe V. Production d'entropie et dégradation de l'énergie Dégradation de l'énergie Rendement des moteurs VI. Principes d'extremums Principes Illustration : la thermalisation Chapitre 1 : Loi des Gaz Parfaits Introduction à la Thermodynamique La mécanique analytique étudie les interactions, les mouvements et les transformations dans des systèmes à peu de degrés de liberté. Par exemple, une particule possède trois degrés de libertés (ses translations dans l'espace) tandis qu'un solide en possède six (ses translations et ses rotations). [...]