thermodynamique

S2 physique

qu’est-ce qu’un système ?

ce que l’on étudie

système isolé

ni échange de matière ni d’énergie

système fermé

pas d’échange de matière mais échange Energie

transformation isochore

à V cste

transformation isobare

à P cste

transformation isotherme a

a T cste

adiabatique ?

pas d’échange thermique avec l’extérieur δQ = 0

variable d’état ?

variable qui décrit l’état thermodynamique du sys

grandeur extensifs

dépend de la taille du sys comme V,m,n

grandeurs intensifs

Ne dépend pas de la taille du sys comme P,T

système thermodynamique

système entièrement décrit par seulement 3 variables f(T,V,P) = 0

coef de dilation thermique à P cste

coef de dilation linéaire à P cste

coef de compressibilité isotherme

énergie interne U

* fonction d’état
* extensive
* correspond à ts les énergies cinétiques et potentielles au n° microscopique

loi des gaz parfaits

PV = nRT

1er loi de Joules

énergie interne du gaz parfait ne dépend que de T°

csq 1er loi de Joules (formule)

dU = Cv x dT où Cv est la capacité calorifique

1er principe énoncé

pour un sys fermé, il est possible d’associer une fonction d’état extensive, l’énergie interne, telle qu’entre 2 états d’éq

formule du 1er principe

ΔE = ΔEm + ΔU = W + Q

dE = dEm + dU = δW + δQ

où W = travail fourni par les forces extérieurs non conservatrices

Q = transfert thermique

1er principe : le sys est au repos

\n ΔEm = 0

\n ΔU = W + Q

dU = δ W + δQ => δW = -PdV

2nd principe énoncé

à tt sys fermé, on peut associer une fonction d’état, extensive appelés entropie telle que

Δ S = Se + Sc

dS = δSe + δSc où δSe = δQ / T surf et δSc > 0 → entropie crée sauf δSe = 0 si réversible

enthalpie énoncé

fonction d’état extensive tel que H = U +PV

dH = dU + VdP + PdV or dU = δW + δQ

=> dH = δW + δQ + VdP + PdV à P=cste, dP= 0

si le travail → forces de pression δW = -PdV

dH = (-PdV) + δQ + VdP + PdV = vQ à P= cste dH =δQ

Cp = ?

dH/dT )P

ΔrH

exothermique

ΔrH > 0

endothermique

ΔrH = 0

athermique

enthalpie libre

G = H -TS

à T =cste, drG = drH -TΔrS

ΔdG

sens direct

ΔrG > 0

sens indirect

ΔrG = 0

à l’équilibre

diagramme PT pr un corps pur

relation de Clapeyron

pour un gaz parfait, EQUATION DE CLAUSIUS-CLAPEYRON

approximation de Magnus pour l’eau

pression osmotique

perméable au solvant

imperméable aux solutés

expression de pression osmotique

π= i (n/V) RT => π= iCRT

où i: nb d’ions diff qui ne passent pas

C en mol.m^3 \\n π en Pa

T en K

quels sont les diff transferts d’énergie ?

* convection
* conduction
* rayonnement

la température en fonction du temps

humidité relative

csq humidité relative