chap. 15 : Thermodynamique Flashcards
Modèle du gaz parfait : un gaz est parfait si :
- ses particules sont assimilées à des points matériels
- on suppose qu’il n’y a aucune interaction entre les particules.
Equation d’état des g.p :
P x V = n x R x T
énergie interne d’un système
somme de toutes les énergies qui existent à l’intérieur du système au niveau microscopique.
S’exprime en J.
Transfert d’énergie thermique
se note Q, à l’échelle macroscopique entre le système et l’extérieur.
Si Q>0 :
le système reçoit de l’énergie thermique
Si Q<0 :
le système cède de l’énergie
Le transfert thermique s’effectue spontanément …
du corps de + chaud vers le + froid
Le travail W
à l’échelle macroscopique
= échelle reçue pat le système à cause de la présence d’une force exercée sur lui lors de son déplacement. En J.
Si W>0 :
le système reçoit du travail
Si W<0 :
le système cède du travail
Energie totale E :
= somme de toutes les formes d’énergie du système.
énergie macro : énergie mécanique
énergie micro : énergie interne
Enoncé du premier principe de la thermodynamique :
Δ Ea-b = toutes les énergies échangées : W+Q = ΔEm + ΔU
Si Em = constante : ΔU = W+Q
Système incompressible :
un syst. est incompressible si :
- sa masse volumique ne varie pas
Donc il ne reçoit ni n’échange aucun travail
- si les liquides et les solides ne subissent pas de transformations d’état on les considère incompressibles
Pour qu’un système n’échange pas de travail :
- doit être incompressible
- ne doit pas se déformer
- ne doit pas se déplacer
Effet de l’augmentation de la chaleur sur un gaz :
- élever sa température
- le faire se dilater (fournit donc un travail négatif)
1er principe de la thermo avec un syst. incompressible
ΔU = C x ΔT = Q (car il n’y a pas de travail)
où C peut s’écrire m x c, m la masse du système en kg et c la capacité thermique massique en J/kg/K
modes de transfert thermiques :
- rayonnement
- convection
- conduction
conduction :
s’effectue par contact direct entre le système et l’extérieur. Les atomes / molécules transmettent une partie de leur énergie cinétique à leurs voisins (choc, vibration) de proche en proche. Pas de déplacement globale de matière
ex : casserole en contact avec une casserole de cuisson, c
convection :
s’effectue par mouvement de matière :
les différences de température induisent des diff. de masse volumique (dilatation des parties les + chaudes) –> mouvement de fluide et donc homogénéisation de l’énergie d’agitation thermique et donc la tempé.
ex : eau qui bout dans une casserole (poussée d’archimède : eau chaude moins dense –> monte et l’eau froide descend = se réchauffe au contact de la casserole). Peut donc être spontanée
Rayonnement
se fait à l’aide d’une onde électromagnétique :
tout corps chaud émet des photons qui voyagent et possèdent une énergie susceptible d’être transmise. Ne nécessite pas de matière entre les corps qui échangent.
Soleil
Flux/Puissance thermique :
énergie échangée entre le système étudié et l’extérieur au cours du temps.
prop. à la diff. de tempé. entre le syst. et l’extérieur
Résistance thermique :
dépend de l’épaisseur de la paroi, de la surface d’échange, et de la nature du matériau
conductivité thermique
grandeur qui caractérise la capacité d’un matériau à transférer de l’énergie thermique par CONDUCTION.
Loi de Newton : (syst. incompressible + convection)
{\displaystyle \Phi }\Phi = h x S x (Text – T)
transfo endothermique
transfo qui absorbe l’énergie
transfo exothermique
transfo qui dégage de l’énergie
