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Physique SUP > Les Principes De La Thermodynamique > Flashcards

Les Principes De La Thermodynamique Flashcards

1
Q

Définir l’énergie d’un système thermodynamique

A
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Q

Énoncer le premier principe de la thermodynamique

A
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3
Q

Donner la forme différentielle du premier principe de la thermodynamique

A
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4
Q

Donner la forme puissance du premier principe de la thermodynamique

A
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5
Q

Quel est le cas usuel en thermodynamique ?

A
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6
Q

Comment calculer Q en thermodynamique ?

A

Q = ΔU - W

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7
Q

Que peut-on dire du caractère conservatif du premier principe ?

A

ΔU ne dépend pas du chemin suivi, bien que W et Q en dépendent

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8
Q

Si on a un écoulement de débit massique Dm, donner la puissance reçue des forces non conservatives et la puissance reçue des transferts thermiques

A
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9
Q

Si la transformation est isochore et que ΔE = ΔU, exprimer Q

A
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10
Q

Si la pression est la seule non conservative à travailler et que ΔE = ΔU, dans le cas d’une transformation monobare, exprimer ΔU

A
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11
Q

Si la force de pression est la seule non conservative à travailler et que ΔE = ΔU, dans le cas d’une transformation isobare, exprimer Q

A
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12
Q

Si la force de pression est la seule non conservative à travailler et que ΔE = ΔU, dans le cas d’une transformation isotherme, exprimer Q

A
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13
Q

Si la force de pression est la seule non conservative à travailler et que ΔE = ΔU, dans le cas d’une transformation où Ti=Tf, exprimer Q

A
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14
Q

Si la pression est la seule non conservative à travailler et que ΔE = ΔU, dans le cas d’une transformation adiabatique, exprimer ΔU

A
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15
Q

Que faut-il utiliser pour passer d’une loi de Laplace à l’autre ?

A

PV/T = n.R = cste

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16
Q

Démontrer la loi de Laplace en utilisant le premier principe de la thermodynamique uniquement

A
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17
Q

Déterminer l’état final, ΔU, W et Q, si les parois sont diathermanes et la transformation quasi-statique

A
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18
Q

Écrire la première loi de la thermodynamique avec H

A

dH = δQ + δW* (travail sauf les forces de pression)

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19
Q

Exprimer ΔU en fonction de CV ou CP, de même avec ΔH

A

UV (rayons)
HP (hors programme)

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20
Q

Déterminer l’état final et ΔU, si les parois sont athermanes et la transformation quasi-statique

A
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21
Q

Déterminer l’état final, ΔU, W et Q, si les parois sont diathermanes et la transformation brutale

A
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22
Q

Déterminer l’état final, ΔU, W et Q, si les parois sont athermanes et la transformation brutale

A
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23
Q

Déterminer l’état final du système pour un gaz parfait et en déduire un moyen de vérifier le caractère parfait d’un gaz ?

A
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24
Q

A quoi faut-il faire attention quand on étudie un déplacement de matière entre plusieurs compartiments ?

A

Il ne faut pas appliquer le premier principe par compartiment : soit à la matière qui se déplace, soit au tout (matière + compartiments)

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25
Q

Comment qualifie-t-on une réaction où ΔU = 0 ?

A

Elle est isoénergétique

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26
Q

Qu’appelle-t-on phase condensée ?

A

Liquide ou solide

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27
Q

Déterminer W_cycle et Q_cycle en fonction de T1 et x

A
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28
Q

Déterminer l’état final

A
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29
Q

Peut-on utiliser la loi de Laplace quand il y a un travail autre celui des forces de pression ?

A

❌❌❌

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30
Q

Déterminer ΔUB, WB et QB

A
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31
Q

Déterminer ΔUA, WA et QA et en déduire Δt

A
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32
Q

Comment traduire mathématiquement dans une équation qu’une transformation est réversible ?

A

Le changement de variable t’=-t ne change pas l’équation

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33
Q

Sachant que Z(0) = Z0, que Z•(0) = 0, déterminer l’équation de Z(t), en supposant s|Z| &laquo_space;V1, en déduire un moyen de déterminer γ

A

Refaire le même calcul avec la même idée mais la il y a une faute d’homogénéité

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34
Q

Justifier graphiquement le «meilleur» choix entre une transformation isotherme et une adiabatique réversible pour passer d’une pression P1 à une pression P2>P1

A
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35
Q

Qu’est-ce qu’un calorimètre ?

A

C’est une enceinte adiabatique (à parois athermanes)

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36
Q

Quel système prend on quand on applique le premier principe de la thermodynamique à un calorimètre ?

A

On prend le système : {Calorimètre + Contenu}

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37
Q

Appliquer le premier principe de la thermodynamique à un calorimètre uniquement (sans son contenu)

A
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38
Q

Définir la valeur en eau du calorimètre

A
39
Q

Dans un calorimètre, déterminer c_fer en fonction des données, de μ et de c_eau

A

c : c_eau

40
Q

Déterminer l’expression littérale de Δh_fusion, sachant que tout cela se passe dans un calorimètre

A
41
Q

Déterminer μ (on est dans un calorimètre)

A
42
Q

Donner un ordre de grandeur de μ pour un calorimètre

A

≈20g

43
Q

Montrer la conservation du débit massique

A
44
Q

On appelle (Σ*) le système fermé : volume particulaire de fluide «suivi dans son mouvement», sachant qu’on a un débit massique constant, démontrer le premier principe pour un système ouvert en régime permanent

A

Donc : Δh + ΔeC + ΔeP = wU + q

45
Q

Quelle supposition fait-on toujours sur q, ΔeC et ΔeP, dans le premier principe pour un système ouvert en régime permanent ? Écrire alors le principe

A

On suppose toujours q=0 et on néglige ΔeC et ΔeP

Alors, Δu = w = c_V × ΔT

46
Q

Exprimer w et wu lorsque q=0 un système ouvert

A
47
Q

Qu’est-ce qu’un échangeur thermique ?

A

C’est un système qui permet de transférer de la chaleur d’un fluide à un autre, sans les mélanger

48
Q

Dans un échangeur thermique, réécrire le premier principe industriel

A

Il n’y a pas de pièces mobiles, donc w_utile = 0, donc Δh = q

49
Q

Exprimer Δu et Δh dans un cycle, en déduire une égalité

A
50
Q

Qu’est-ce que l’effet Venturi ?

A

Les zones de fortes vitesses sont celles de basses pressions

51
Q

Déterminer v2 en fonction de h1 et h2

A
52
Q

Déterminer v2 si le gaz est parfait, puis en supposant la transformation réversible

A
53
Q

Exprimer la conservation du débit massique et donner la différentielle logarithmique

A
54
Q

Établir la différentielle logarithmique de la loi de Laplace avec la température et la masse volumique

A
55
Q

Trouver une relation entre dv/v et dS/S, en introduisant c=√(γ.r.T)

A
56
Q

On suppose la vitesse monotone croissante, déduire ce qu’il se passe dans le cas d’une tuyère convergente, puis d’une tuyère convergente-divergente

A
57
Q

Quel principe utilise-t-on lors d’une conservation ?

A

Le premier principe

58
Q

Quel principe utilise-t-on lors d’une évolution ?

A

Le deuxième principe

59
Q

Donner le deuxième principe de la thermodynamique, en définissant tous les termes

A
60
Q

Exprimer Sc pour un système fermé calorifugé

A
61
Q

Exprimer ΔS pour une transformation réversible

A
62
Q

Que peut-on dire d’une transformation adiabatique réversible ?

A

Elle est isentropique (car Se=Sc=0)

63
Q

Démontrer la première identité thermodynamique

A
64
Q

Montrer que dH = T.dS + V.dP

A
65
Q

Montrer que

A
66
Q

Montrer que

A
67
Q

Montrer que
En déduire la loi de Laplace

A
68
Q

Exprimer ΔS dans une phase condensée, en justifiant

A
69
Q

Qu’est-ce qu’un diagramme entropique ?

A
70
Q

Exprimer le théorème des moments pour l’entropie massique

A
71
Q

Montrer que pour une isobare dans le domaine vapeur

A
72
Q

Représenter sur un diagramme entropique, dans le domaine vapeur, une transformation :

  • isentropique
  • isotherme
  • isobare
  • isochore
A
73
Q

Représenter sur un diagramme entropique, deux isobares P et P’, P’>P

A
74
Q

Donner lien entre Δs et Δh lorsqu’on passe d’un état 1 à un état 2, à température constante T

A

Immédiat par analyse dimensionnelle

75
Q

Exprimer le Δs pour aller de 0 à 2, de 1 à 2, de 1 à 0

A
76
Q

Comment détermine-t-on ΔS, Se, Sc ?

A
77
Q

Quel est la caractéristique de Sc à vérifier à la fin d’un calcul ?

A

Sc ≥ 0

78
Q

Déterminer, pour les n moles de gaz, ΔS, Se, Sc, en déduire une caractéristique de la réaction

A
79
Q

Déterminer T2

A
80
Q

Déterminer ΔS, Se et Sc

A
81
Q

Exprimer Q dans le cas d’une transformation isobare

A

Q=ΔH

82
Q

Donner l’ordre de grandeur de l’entropie molaire

A

1—10 J.K-1.mol-1

83
Q

Déterminer x

A
84
Q

On retire d’un coup les deux sources de chaleurs de la barre et on calorifuge, déterminer T2

A
85
Q

Justifier qualitativement le plus grand entre T2B et T2A

A
86
Q

Résoudre le système pour déterminer l’état final

A
87
Q

Déterminer ΔS.

A
88
Q

Déterminer TF et PF, sachant que l’enceinte de droite est aussi calorifugée

A
89
Q

Lors d’une transformation en deux étapes, lorsqu’on connait les variations d’entropie totale et de la première étape, comment calculer celle de la deuxième étape ?

A

La variation dépend du chemin suivit, donc ΔS2 = ΔS_tot - ΔS1

90
Q

Lorsqu’on a trouvé le bon nombre d’équations par rapport au nombre d’inconnues, comment savoir par laquelle commencer ?

A

On utilise dans l’ordre celles qui comportent le moins d’inconnues

91
Q

Que peut-on dire du travail des forces extérieures lors d’une détente dans le vide ?

A

Il est nul

92
Q

Quel est le plus pentu sur un diagramme T,s entre une transformation isochore et isobare ?

A

C’est l’isochore

93
Q

Quelle est la méthode pour déterminer ΔS à chaque fois ?

A

1. Si le ΔS est dû à une variation des variables d’état :

  • Déterminer les valeurs d’au moins deux variables d’état
  • Intégrer la bonne identité thermodynamique pour avoir l’expression de ΔS

2. S’il est dû à un changement d’état :

  • ΔS = ΔH/T

Physique SUP (23 decks)

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