Chapitre 3 partie 1 Flashcards
Quel est le premier principe de la thermodynamique?
Conservation de l’énergie
Vrai ou faux, les réactions spontanées ne peuvent s’effectuer que si la variation d’enthalpie est positive.
Faux, les réactions peuvent être spontanées si la variation d’enthalpie est positive ou négative. Ex. glace qui fond et eau qui gèle sont deux processus spontanés.
Est-ce que le premier principe suffit pour expliquer la spontanéité d’une réaction?
Non, on doit introduire l’entropie.
Quel est le second principe de la thermodynamique?
L’entropie de l’univers ou de tout système isolé s’accroît lorsqu’une transformation spontanée s’y déroule.
À quoi correspond une augmentation d’entropie?
Augmentation de désordre
Quel est le principe de la machine thermique de Carnot?
transformer chaleur en travail.
Que sont les deux contraintes necessaires à la machine thermique idéale?
- Doit fonctionner réversiblement pour un travail maximal
- Doit fonctionner de façon cyclique
Quel est la condition indispensable pour le fonctionnement de la machine de Carnot?
doit opérer entre 2 températures différentes.
D’où vient la chaleur et que devient telle dans une machine thermique?
Puise la chaleur dans un réservoir thermique (TH), convertit la chaleur en travail (W) à la condition qu’elle en cède dans un puits thermique (TL)
Que sont les 4 étapes du fonctionnement de la machine de Carnot?
- Expansion isotherme
- Expansion adiabatique
- Compression isotherme
- Compression adiabatique
Quel est la valeur de la chaleur dans les 4 étapes de la machine de Carnot?
Expansion isotherme: Chaleur de l’environnement vers le système, donc qH > 0
Expansion adiabatique: q = 0
Compression isotherme: Chaleur du système vers l’environnement, donc qL < 0
Compression adiabatique: q = 0
Vrai ou faux: la chaleur transformé en travail est plus importante que celle libérée dans e puit thermique?
Faux, c’est l’inverse
Dans la machine de Carnot, à quels moments la température de deux étapes sont la même?
Lors de l’expansion adia et iso, T° = TH
Lors de la compression adia et iso, T° = TL
Dans la machine de Carnot, est-ce qu’il y a une variation d’énergie? Expliquez.
Non, car le système est ramené à ses conditions initiales étant donné que c’est un cycle. Alors, q = -W.
Quellle est la valeur de q dans le cycle de Carnot?
La quantité de chaleur totale échangée entre le système et son environnement, donc qL + qH
Quelle est la valeur du travail total dans la machine de Carnot?
L’inverse de la chaleur totale, donc -W = qH + qL
Quelle valeur, en valeur absolue, est la plus élevée entre la chaleur de du réservoir thermique vers le système et la chaleur du système cédée au puits thermique?
la chaleur de du réservoir thermique vers le système, donc qH > qL en valeur absolue.
Pourquoi le travail après une opération cyclique est toujours négatif?
Car -W = qH + qL
qH > 0
qL < 0
Étant donné que qH est toujours plus positif que qL est négatif, qH + qL > 0
Alors -W > 0, donc W < 0
Vrai ou faux, une machine de Carnot convertit la toute la chaleur venant du réservoir thermique (qH) en travail?
Faux, elle en cède une partie au puit thermique.
Vrau ou faux: dans une machine thermique, plus l’écart entre TH et TL est petit, plus l’efficacité est grande.
Faux, car l’efficacité est déterminée par (TH - TL) / TH.
Est-ce que la machine de Carnot peut fonctionner sans gradient thermique?
Non
pourquoi un refroidisseur de Carnot est plus efficace qu’une machine thermique?
Chaleur = désordonné Travail = ordonné
Refroidisseur: Travail => chaleur
Thermique: Chaleur => travail
Il est plus facile de transformer l’ordre en désordre que le contraire, car c’est la tendance naturelle des phénomènes spontanés de l’univers.
Quels sont les différentes étapes du réfrigérateur?
- Expansion adia
- Expansion iso
- Compression adia
- Compression iso
Dans le réfrigérateur, à quoi correspond qL et qH?
qL = Chaleur qui entre dadns le système > 0 qH = chaleur qui sort du système < 0
Dans un réfrigérateur, le travail est positif ou négatif?
Positif parce que qH < 0 est toujours plus grand (valeur absolue) que qL > 0.
- W = qH + qL
- W < 0, donc W > 0
Vrai ou faux: Dans un réfrigérateur, plus l’écart entre TH et TL est grand, plus l’efficacité est grande.
Faux, c’est le contraire car:
Efficacité = TH / (TH - TL)
Que cause une réaction spontanée pour l’univers?
Augmentation de son désordre.
Quelle opération est indispensable pour la conversion de chaleur en travail?
Envoyer une partie de la chaleur dans un puits thermique à basse T°.
Vrai ou faux: L’entropie dépend de la chaleur échangé irréversiblement entre le système et son environnement.
Faux, c’est réversiblement.
Comment fait-on pour calculer l’entropie d’une réaction irréversible?
En imaginant un processus réversible entre les mêmes états initial et final que pour le processus irréversible.
Vrai ou faux, L’entropie est une quantité extensive et une fonction d’état thermodynamique?
Vrai
Que vaut l’entropie d’un processus cyclique?
0, car on revient aux conditions de départ.
