Application du premier principe de la thermodynamique et grandeurs thermodynamiques

Thèmes abordés

Premier principe de la thermodynamique, grandeurs thermodynamiques, thermodynamique, énergie, principe de conservation

Résumé du document

Système : c'est un ensemble d'objets, tout ce qui n'en fait pas partie constitue le milieu extérieur.

Paramètres d'état
- paramètre extensif : qui est proportionnel à la quantité de matière (ex : n,V,U,H,m,S...)
- paramètre intensif : qui ne dépend pas de la quantité de matière (ex : T,P,d, C...)
* dans une phase, les paramètres intensifs sont continus
* le rapport de 2 paramètres extensifs est un paramètre intensif

Extraits

[...] ) * dans une phase, les paramètres intensifs sont continus * le rapport de 2 paramètres extensifs est un paramètre intensif Etat d'un système : il est caractérisé par des grandeurs physiques variables indépendantes (GIBBS) : T,P,V,n,m . [...]

[...] ) - paramètre intensif : qui ne dépend pas de la quantité de matière (ex : C . [...]

[...] Application du premier principe Système : c'est un ensemble d'objets, tout ce qui n'en fait pas partie constitue le milieu extérieur Paramètres d'état - paramètre extensif : qui est proportionnel à la quantité de matière (ex : n,V,U,H,m,S . [...]

[...] - système fermé : pas d'échange de matière avec l'extérieur - système adiabatique : pas de transfert thermique avec l'extérieur - système en réaction chimique : transformation chimique au sein du système modifiant les quantités et les espèces le constituant * l'état d'équilibre thermodynamique correspond à l'équilibre mécanique (constituants à l'équilibre macroscopique) et thermique du système, les paramètres intensifs y sont uniformes Transformations - monobare : Pext=cte, Pi=Pf=Pext, P variable - isobare : Pext=cte, Pi=Pf=Pext, P=cte - monotherme : Text=cte, Ti=Tf=Text, T variable - isotherme : Text=cte, Ti=Tf=Text, T=cte - isochore : V=cte - adiabatique : Q=0 (parois imperméables, calorifugées, non diathermes) - réversible : évolution continue du système (succession d'états d'équilibre infiniment proches, variables continues entre l'état initial et final), renversable dans le temps (du point de vue de l'extérieur ou du système) - quasi-statique : évolution continue du système (succession d'états d'équilibre infiniment proches, variables continues entre l'état initial et final) Premier principe (principe de conservation) : l'énergie d'un système isolé est constante E = U + Ecmacro + Epext * en chimie, ΔEcmacro= 0 et ΔEpext=0 donc Etotale = U (énergie interne, fonction d'état du système) * ΔU = W + Q avec W = travail échangé par le système avec le milieu extérieur échanges ordonnés en et Q = transfert thermique du système avec le milieu extérieur échanges désordonnés en * dU = δW + δQ (variations élémentaires) * le travail mis en jeu peut être un travail de refoulement de l'atmosphère, travail électrique (générateur électrochimique) ou autre, et δW = -Pext.dV * Q et W dépendent de la nature de la transformation, du chemin suivi (pas ΔU) * ΔU mesurable (pas Enthalpie c'est une fonction d'état du système, H = U + PV * pour une transformation monobare entre 2 états d'équilibre, Q = ΔU * ΔH ne dépend pas de la nature de la transformation * pour une transformation cyclique ΔHi->i+1 + . [...]