Thermodynamique Flashcards
Définition de système thermodynamique :
Corps ou ensemble de corps contenant une certaine quantité de matière délimitée par une frontière.
Définition de système
Ensemble macroscopique
Définition milieu extérieur
Tout ce qui n’appartient pas au système étudié
Définition Variable d’état
Grandeurs physiques définissant le système. Elles peuvent être extensives (dépendent de la quantité de matière comme le volume, n ou m) ou intensives (indépendantes à la quantité de matière comme la Pression et la Température).
Définition équation d’état
Équation qui lie les variables d’état
Définition Fonction d’état
Fonction mathématique qui ne dépend que des variables d’état du système à l’état d’équilibre. Elle est indépendante du chemin parcouru.
S, U, F, G et H
Définition de l’état d’équilibre
Lorsque les variables d’état sont stables et homogènes dans le temps.
Transformation quasi-statique
E1 -> E1’ -> E1”
Transformation réversible
E1 E2 E3
Transformation irréversible
E1 -> E2 -> E3
Définition de la chaleur Q
Phénomène physique qui se transmet par conduction, convection ou rayonnement.
Énergie dissipatrice : transfert désordonné d’énergie
Définition du Travail W
Transfert macroscopique d’énergie associé à l’action d’une force.
Énergie concertée : transfert d’énergie ordonné
Définition de système isolé
Système ne faisant aucun échange
Définition système ouvert
Échanges de chaleur, de travail et de matière.
Définition système fermé
Échanges de chaleur et de travail
Définition Énergie Interne U
Ne dépend que de l’état du système, elle représente une fonction d’état.
Au cours d’une transformation conduisant d’un état 1 à un état 2, peuvent se produire :
- un échange d’énergie sous forme de travail W
- un échange d’énergie sous forme de chaleur Q
Définition Enthalpie
Énergie globale du système thermodynamique.
Convention de signe pour W
W>0 système reçoit
W<0 système cède
Convention de signe pour Q
Q>0 système reçoit
Q<0 système cède
Convention de signe pour H
Delta H > 0 transformation endothermique
Delta H <0 transformation exothermique
Delta H = 0 transformation isenthermique
Formule gaz parfait
PV = nRT
Formule W
W = -Pext x Delta V star
Conversion atm/Pascal
1 atm = 10^5 Pa
Conversion calorie/Joule
1 cal = 4,18 J
Formule conservation énergie
Delta U = Q + W
Formules transformation isotherme
W = -nRTln(Vf/Vi)
W = -nRTln(Pi/Pf)
Formule transformation isobare
Delta U = Qp - Px Delta V
Formule transformation isochore
Delta U = Qv
Formule transformation adiabatique
Delta U = W
Formule transformation cyclique d’un système fermé
Delta U = 0
Formule Capacité Calorifique
C = dQ/dt
Formule Capacité thermique massique
C = 1/m x dQ/dt
Formule chaleur spécifique molaire
C = 1/n x dQ/dt
Formule enthalpie
H = U + P x delta V
Définition Entropie thermodynamique
Fonction de désordre (J/K) : quand Delta S augmente, l’organisation décroit
Formule entropie pour une transformation isobarique
Processus réversible : Delta S = nc x ln(Tf/Ti)
processus irréversible : Delta S > nc x ln(Tf/Ti)
Formule entropie pour une transformation isochore
Processus réversible : Delta S = nc x ln(Tf/Ti)
Processus irréversible : Delta S > nc x ln(Tf/Ti)
Formule entropie pour une transformation isotherme
processus réversible : Delta S = Qrev/T = nR x ln(Vf/Vi) = nR x ln(Pi/Pf)
processus irréversible : Delta S > Qirrev/T = Delta S > -(P x delta V) / T
Formule de l’énergie libre
F = U - TS
transfo réversible isotherme : Delta F = W
Formule de l’enthalpie libre
G = H - TS
Conventions de signe de l’enthalpie libre
G < 0 : transformation spontanée (Ef plus stable que Ei)
G > 0 : transformation non spontanée (Ef moins stable que Ei)
Rapports entre F et G
Delta U = Delta F + T Delta S
Delta H = Delta G + T Delta S
