Introduction thermodynamique Flashcards
Donnez la définition de la thermodynamique
C’est la science des transferts d’énergie (et de matière) lors d’une transformation (delta) d’un système
Ex : ta un café chaud et de l’eau dans une même pièce, à la fin les deux finissent à la même température
Quel est le but de la thermodynamique ?
Prévoir l’évolution ou transformation d’un système et le sens de cette évolution
Donnez des exemples de transformations physiques
changement d’état, travail, chaleur
Donnez des exemples de transformations chimiques
réactions chimiques
Passe de l’eau liquide à la vapeur d’eau :
vaporisation
Passe de la vapeur d’eau à l’eau solide :
condensation à l’état solide
Passe de l’eau solide à l’eau liquide :
Fusion
Passe de l’eau liquide à l’eau solide :
solidification
Passe de l’eau solide à la vapeur d’eau :
sublimation
Passe de la vapeur d’eau à l’eau liquide :
condensation
Comment je sais qu’un système subit une transformation ?
Il passe d’un état initial à un autre état (final)
Qu’est-ce qu’une transformation élémentaire (d)?
C’est une forme infinitésimale (l’état final est infiniment proche de l’état initial).
Définir le système ?
C’est l’object de notre étude. C’est la portion de l’espace limitée par une surface (ou interface) qui contient la matière étudiée
Ex : corps humain, partie du corps humain, un réacteur, un ordinateur, l’air dans une pièce, une cellule
Que peuvent échanger entre eux le système et l’environnement ?
De la matière (qui véhicule de l’énergie)
De l’énergie (sous forme de chaleur ou de travail)
Qui suis-je ? Lieu ou on observe ou étudie le système. Ses conditions de température, pression et volume sont généralement considérés constantes
Milieu extérieur
Tout ce qui est perdu, ou fait, par le système est :
Négatif
Tout ce qui est reçu par, ou fait sur, le système est :
Positif
Quels sont les caractéristiques possibles d’un système selon les transferts d’énergies
Système ouvert, système fermé, système isolé
Définir un système ouvert et donnez un exemple
Échange de la matière et de l’énergie avec le milieu extérieur (corps humain)
Définir un système isolé et donnez un exemple
Aucun échange de matière ou d’énergie avec le milieu extérieur (un Thermos)
Définir un système fermé et donnez un exemple
Échange seulement de l’énergie avec un milieu extérieur (réfrigérateur fermé)
Parois adiabatiques :
Ne permettent pas l’échange de chaleur
Parois diathermiques :
Permettent l’échange de chaleur
Vrai ou faux ?
Un système ne contient pas de travail ou de chaleur, il en échange
Vrai
Comment est-ce que l’énergie peut se transférer ?
D’un mode à un autre (chaleur, travail), d’un endroit à un autre (système, milieu extérieur), ou encore entre les constituants d’un système
Définir travail
mouvement ordonné des molécules
Définir chaleur
capacité à effectuer un travail, agitation moléculaire thermique, pas ordonné
Si une réaction augmente au niveau de ses moles de gaz, quelle est la conséquence sur le volume ?
Augmentation du volume
Wcomp = -Wdil
Travail réversible
Wcomp pas = Wdil
Travail irréversible
Lorsqu’il y a une succession d’étape à l’équilibre et qu’on passe d’un état initial à un état final de façon progressive on parle de transformation :
Réversible
Expansion à pression extérieurs constantes :
Irréversible
Expansion à pression extérieur variable :
Réversible
Respiration : Quel est le travail d’expiration de 0,5L d’air (ou 5.10*-4 mcube) dans un tube (de type cylindre-piston) contre la pression atmosphérique (101,3 kPa) :
Comme ses la respiration ses un phénomène irréversible
Fait par le corps donc négatif
-50,6 Pa cube = -50,6 J
Calculer le changement de température de 100g d’eau liquide (5.55 mol) lorsque 1KJ est fouine par chauffage :
**Cpm de l’eau liquide = 75,29 J/K
2,39 K
Vrai ou Faux ? Lors d’un changement de phase la température reste constante
Vrai pour les chaleurs latente
Vrai ou Faux ? Un chauffage entraîne un changement de température
Faux, pas nécessairement
Dans quel type de système, la somme des transferts d’énergie (travail + chaleur) correspond à la variation totale du système ?
Système fermé (pas d’échange de matière)
De quoi dépend l’énergie interne ?
De la température et de la pression
Donnez les raisons quand énergie totale = énergie interne
Lorsque le système est au repos ou s’il se déplace à vitesse constante et si son altitude ne varie pas lors de la transformation
Définir fonction d’état :
Lorsqu’une propriété du système ne dépend pas dy chemin suivi lors de la transformation
Ex : la pression en est une car, la pression qu’on ressent en haut d’une montagne ne dépend pas du chemin qu’on a pris pour se rendre au sommet
Un système est soumis à une perturbation quelconque tendra à retrouver l’équilibre.
Cet équilibre reviendra lorsque le système aura atteint :
a) le minimum d’énergie
b) le minimum d’enthalpie
c) le maximum d’enthalpie
d) le minimum d’enthalpie libre
d) le minimum d’enthalpie libre (Gibbs)
Vrai ou Faux ? L’enthalpie est une énergie
Vrai
Vrai ou Faux ? L’entropie d’un système représente la variation de la quantité de matière lors d’une transformation quelconque
Faux
Vrai ou Faux? Un système fermé est un type de système thermodynamique ou la masse est conservée dans les limites du système, mais ou l’énergie est autorisée à entrée ou à sortir librement du système
Vrai
Qui suis-je? Une transformation ou il n’y a pas de transfert de chaleur dans ou hors du système.
adiabatique
Vrai ou Faux? Pour les parois adiabatiques et les parois diathermies il y a échange d’énergie et de matière
Faux, juste d’énergie
