Description des systèmes thermodynamiques

Question 1

Comment appelle-t-on la distance moyenne parcourue par les constituants d’un fluide entre deux chocs successifs ?

Answer 1

Libre parcours moyen

Question 2

Quelles sont les trois échelles d’observation et leurs ordre de grandeur ?

Answer 2

Echelle microscopique : quelques molécules beaucoup de fluctuations
Echelle macroscopique : entre 10^-2 et 1m nombre de molécules de l’ogre du nombre d’avogadro
Echelle mésoscopique : entre les deux échelles d’avant, assez de molécules pour qu’il y est seulement de faible fluctuation. Pression température masse volumique sont uniformes à l’échelle mésoscopique

Question 3

Qu’est-ce que constitue la réunion du système et de son milieu extérieur ?

Answer 3

L’Univers

Question 4

Quels sont les trois types de systèmes en fonction de la nature des échanges avec l’extérieur ?

Answer 4

systèmes isolés : échange ni matière ni énergie
systèmes fermés : échange énergie mais pas matière
systèmes ouverts : échange matière et énergie

Question 5

Comment appelle-t-on les grandeurs permettant de caractériser l’état d’un fluide thermoélastique et quelles sont-elles ?

Answer 5

Ce sont les grandeurs d’états, il y en a 4 : Quantité de matière, pression, volume température

Question 6

Qu’appelle-t-on variables d’états, équation d’état, fonctions d’état

Answer 6

Les grandeurs d’état indépendantes, et en nombre suffisant, choisies pour décrire l’état macroscopique d’un système sont appelées variables d’état. Les autres grandeurs d’état s’en déduisent par une relation mathématique appelée équation d’état. Ainsi exprimées en fonction des variables d’état, ces grandeurs d’état sont alors qualifiées de fonctions d’état

Question 7

Qu’appelle-t-on grandeurs extensives ?

Answer 7

Les grandeurs extensives sont relatives au système entier et sont additives lors de la réunion de deux systèmes. Elles sont proportionnelles à la quantité de matière

Question 8

Qu’appelle-t-on grandeurs intensives ?

Answer 8

Elles sont définies localement en chaque point M du système et sont indépendantes de la quantité de matière et de la taille du système. Un système dans lequel les grandeurs intensives ont la même valeur en tout point est qualifié d’homogène
Rq Le rapport de deux grandeurs extensives est une grandeur intensive

Question 9

Quand est-ce que un système thermodynamique est dit en équilibre thermodynamique ?

Answer 9

Lorsque ses variables d’états sont définies et constantes au cours du temps et que tout échange de matière d’énergie a cessé avec l’extérieur

Question 10

Quelles sont les hypothèses constitutives du modèle du gaz parfait ?

Answer 10

Les particules n’ont pas de volume propre

Les particules n’ont pas d’intéraction à distance entre elles

Question 11

Formule des gaz parfaits

Answer 11

PV=nRT

Question 12

Que désigne-t-on par phase condensée ?

Answer 12

Un solide ou un liquide. Etant peu compressible on utilise le modèle de la phase condensée, équation d’état V=cste

Question 13

Qu’appelle-t-on phase ?

Answer 13

Toute partie d’un système thermodynamique dans laquelle les paramètres intensifs sont fonctions continues de l’espace

Question 14

Changement état : solide –> gaz

Answer 14

sublimation

Question 15

Changement état : gaz –> solide

Answer 15

condensation

Question 16

Changement état : gaz –> liquide

Answer 16

liquéfaction

Question 17

Changement état : liquide –> gaz

Answer 17

vaporisation

Question 18

Changement état : liquide –> solide

Answer 18

solidification

Question 19

Changement état : solide –> liquide

Answer 19

fusion

Question 20

Qu’est-ce que la courbe de vaporisation, fusion, sublimation ?

Answer 20

La courbe de vaporisation (équilibre liquide-gaz)
La courbe de fusion (équilibre liquide-solide)
La courbe de sublimation (équilibre solide-gaz)

Question 21

Qu’appelle-t-on pression de vapeur saturante ?

Answer 21

La pression d’équilibre entre liquide et gaz à la température T est appelée pression de vapeur saturante

Question 22

Qu’est-ce que le point critique ?

Answer 22

Au-delà du point critique la distinction entre état gazeux et état liquide n’existe plus ; on parle alors de fluide supercritique

Question 23

Qu’est-ce que le point triple ?

Answer 23

Au point triple le corps pur est en équilibre sous ses trois phases. Le système est donc invariant : la pression et la température au point triple dépendent uniquement du corps pur considéré