THERMO 1 - description macroscopique d'un système thermodynamique Flashcards
système thermodynamique
correspond au contenu macroscopique d’une surface fermée :
- surface fermée : réelle ou fictive et sépare le système du milieu extérieur
- univers : {système thermo + extérieur}
thermo –> T° facteur déterminant
nombre d’Avogadro
Na = 6.02*10²³ mol ⁻¹
système isolé
n’échange pas
- matière
- énergie
avec l’extérieur
système fermé
échange
- énergie
n’échange pas
- matière
avec l’extérieur
système ouvert
échange
- matière
- énergie
avec l’extérieur
échelle macroscopique
échelle accessible expérimentalement
thermo classique se borne à décrire le comportement de la matière à cette échelle –> apparait comme continue
échelle microscopique
particules élémentaires de la matière
ordre de grandeur de la taille d’un atome : 10⁻¹⁰ m
–> matière discontinue
échelle mésoscopique
échelle intermédiaire
- très grand devant l’échelle microscopique –> matière continue / définition de la T° de la P
- très petit devant l’échelle macroscopique –> grandeurs locales
phase
solide / liquide / gaz (connaitre les propriétés)
variable d’état
grandeur physique mesurable à l’échelle macroscopique et qui caractérise l’état d’un système thermodynamique
–> description macroscopique
paramètre extensif
une variable d’état X est extensive si elle est additive vis à vis de la réunion de plusieurs système Si ne comportant pas d’éléments commun
ex : quantité de matière, volume, masse, énergie
paramètre intensif
indépendante de la taille du système considéré (–> indépendante de la quantité de matière mis en jeu)
ex : pression, T°, masse volumique
système homogène
si les grandeurs intensives sont les me^me s en tout point du système –> uniforme
propriété de la T°
énergie transférée spontanément du corps chaud vers le corps froid
équilibre thermique
- la T° du syst est bien définie et est uniforme
- la T° du syst n’évolue pas au cours du temps
parois diathermes
parois délimitant le système du milieu extérieur autorisant les échanges thermiques
- T° correctement définie
- uniforme et constante
- Tsyst = T ext
Système est à l’équilibre thermique avec l’extérieur
parois calorifugées / athermanes
parois délimitant le système du milieu extérieur n’autorisant pas les échanges thermiques
- T° correctement définie
- uniforme et constante
T syst =/= Text
Equilibre interne
principe zero de la thermo
deux systèmes en équilibre thermique avec un troisième sont en équilibre thermique entre eux
thermomètre
système possédant une grandeur x sensible uniquement à la T°
force normale à la surface (def macro de P)
dF = PdSvect n
P en Pa = N.m²
équilibre mécanique
absence de tout mouvement macroscopique de matière dans le système
somme des forces = 0
- un syst thermo est à l’équilibre mécanique si la pression y est uniforme dans tout le syst
- la pression n’évolu plus au cours du temps
équilibre thermodynamique
état marcoscopique n’évolue pas spontanément au cours du temps et s’il n’est l’objet d’aucun échange macroscopique avec l’exterieur
variables d’état intensives (P,T°…) stationnaires et uniformes
- P def par l’équilibre méca
- T° def par l’équilibre thermo
équilibre thermodynamique
ssi équilibre thermodynamique + P = Pext + T = Text ==> parois diathermes et organe mobile
équation d’état
toutes les variables d’état d’un système ne sont pas indépendante entre elles. une équation d’état relie les variables d’état n, T, P et V ==> f(n,T,P,V) = 0
modèle du GP et équation d’etat du GP
- particules sans interaction
- ponctuelles : néglige le volume occupé par le gaz
loi des GP : PV = nRT
constante des GP
R = 8,314 J.K⁻¹.mol⁻¹
équation d’état de VdW
(P+ n²a/V²)(V-nb) = nRT
b = co volume (volume occupé par une mole de gaz)
a = pression dynamique ((effet des interactions attractives)
modèle de la phase incompressible et indilatable PCII
- incompressible : son volume est indépendant de sa pression
- indilatable : son volume est indépendant de sa T°
diagramme de Clapeyron
pression en fonction du volume
un gaz réel suit le modèle du GP:
- d’autant + fidèlement de la T° est élevée
- en dessous de 20 bar
diagramme d’Amagat
Le modèle du GP est d’autant + vérifié que la pression est faible
