Thermodynamique Macroscopique Flashcards by Gaspard de Saint Sernin

Quand dit-on qu’un système est en équilibre thermodynamique ?

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Quelles sont les deux conditions pour être à l’équilibre thermodynamique ?

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Qu’appelle-t-on équation d’état et quelle est la conséquence de son existence ?

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Qu’est-ce que le coefficient de compressibilité isotherme, donner son unité, que représente-t-il ?

Il représente la capacité d’un gaz à changer de volume/masse volumique sous l’effet de la pression et à température constante

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Qu’est-ce que le coefficient de compressibilité adiabatique réversible, donner son unité, que représente-t-il ?

Il s’exprime en Pa-1 est représente la capacité d’un gaz à changer de volume/masse volumique sous l’effet de la pression, à entropie constante

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Déterminer χT dans un gaz parfait et en déduire un ordre de grandeur

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Donner la forme différentielle logarithmique de l’équation d’état de la relation des gazs parfaits, pour un système fermé

Le système est fermé, donc n=cste

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Déterminer χS dans un gaz parfait

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Définir la pression partielle

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Donner, en justifiant, la loi de Dalton

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Comment décrire l’état d’une phase condensée ?

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Comment lier P et T dans un corps pur biphasé ?

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Comment appelle-t-on le passage d’un état solide à un état liquide

La fusion

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Comment appelle-t-on le passage d’un état liquide à un état solide ?

Solidification

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Comment appelle-t-on le passage d’un état liquide à un état gazeux ?

Vaporisation

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Comment appelle-t-on le passage d’un état gazeux à un état liquide ?

Liquéfaction

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Comment appelle-t-on le passage d’un état gazeux à un état solide ?

Condensation

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Comment appelle-t-on le passage d’un état solide à un état gazeux ?

Sublimation

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Exprimer le théorème des moments de G, une fonction d’état d’un système biphasé

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Exprimer le volume massique en fonction de la masse volumique

v = 1/ρ

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Définir l’humidité relative et l’humidité absolue

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Quelle est la condition de liquéfaction de l’air humide ?

φr = 1

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Définir une transformation quasi-statique, que peut-on dire lors d’une telle transformation ?

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Définir une transformation réversible

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Qu’est-ce qu’une transformation isochore ?

C’est une transformation à volume constant

Qu’est-ce qu’une transformation isotherme ?

C’est une transformation à température constante

Définir une transformation isobare

C’est une transformation à pression constante

Qu’est-ce que réaction monotherme ?

C’est un échange de chaleur avec une seule source de chaleur (idéale), alors la température extérieure reste constante

Comment note-t-on la quantité de chaleur reçue ? Quelle est son unité ?

Q, en J

Qu’est-ce qu’une source de chaleur idéale ?

C’est un système qui garde une température constante, quelque soit la quantité de chaleur qu’il reçoit

Que vérifie une source de chaleur idéale ?

m → +∞

Qu’est-ce qu’une transformation monobare ?

C’est une transformation telle que P_ext = cste

Qu’est-ce qu’une transformation adiabatique

C’est une transformation dans laquelle les parois sont isolées (il n’y a pas de transfert de chaleur)

Qu’est-ce qu’une frontière calorifugée ou athermane, comment la représente-t-on ?

C’est une frontière qui empêche le transfert de chaleur, elle est représentée comme un miroir

Qu’est-ce qu’une frontière diathermane ?

C’est une frontière qui permet le transfert de chaleur

Quelle est la première chose à faire en thermodynamique et pourquoi ?

Il faut préciser le système, car la nature de la transformation en dépend

Définir une variable d’état

C’est une variable qui décrit l’état d’un système thermodynamique

Quel est le sens physique de kB ?

C’est la température nécessaire pour augmenter d’un J l’énergie d’une molécule

Qu’est-ce qu’une transformation thermodynamique ?

C’est un changement des valeurs des variables d’états

Que signifie « donner l’état d’un système »

Donner les valeurs de P, V et T

Donner un ordre de grandeur de la puissance d’un laser He-Ne

Quelques mW

Donner le petit travail reçu de la force de pression extérieure, quelle information donne son signe ? Dans le cas général

Positif : le volume diminue (compression) Négatif : le volume augmente (détente)

Démontrer que

Donner, en justifiant, le petit travail reçu de la force de pression extérieure dans le cas d’une transformation quasi-statique

Interpréter en diagramme de Watt le travail

Donner le travail dans le cas d’une transformation isochore

Par définition

Donner le travail dans le cas d’une transformation monobare

Donner le travail dans le cas d’une transformation isotherme, quasi stationnaire, pour un gaz parfait

Qu’est-ce qu’un diagramme de Clapeyron

Donner le diagramme de Clapeyron d’un gaz parfait pour une transformation isochore ? Isobare ?

Donner le diagramme de Clapeyron d’un gaz parfait pour une compression isotherme ? détente ? Justif

C’est une branche d’hyperbole, car P = R.T/v.M

Donner le diagramme de Clapeyron d’un gaz parfait pour une compression adiabatique réversible ? Comparer avec une isotherme ?

D’après la loi de Laplace

Donner, puis justifier, le rapport des pentes lors d’un croisement sur les diagrammes de Clapeyron d’une réaction adiabatique réversible et d’une réaction isotherme

Faire un diagramme des isothermes d’Andrews

Exprimer le théorème des moments en un point du palier de changement d’état

x = (v - vL)/(vV - vL) = (M_L M)/(M_L M_V)

Que sont les pression et température critiques ?

C’est la pression à partir de laquelle, quelque soit T, le liquide et la vapeur ne peuvent coexister. C’est la température à partir de laquelle, quelque soit P, le liquide et la vapeur ne peuvent coexister.

Que valent à peu près les pression critique et température critique pour l’eau ?

Pression : 220 bar Température : 660•C (×3)

Définir l’isotherme critique et donner son allure

C’est l’isotherme d’Andrews pour la température critique

Que peut-on dire de particulier pour la courbe isotherme critique ?

Elle admet un point d’inflexion en C

Quel est la caractéristique particulière du point triple du CO2 ?

Il se trouve à une pression supérieure à P_atm

Que peut-on dire de la monotonie de la courbe de fusion sur un diagramme de phase ?

- en général : monotone croissante - H2O et bizmut : monotone décroissante

Déterminer la monotonie de la courbe de Fusion dans le cas usuel et dans le cas de l’eau

Déterminer P(T), en supposant T pas trop proche de Tc et que la vapeur est un GP. (dP/dT*)

A quoi faut-il faire attention lorsqu’on cherche à stocker un fluide pour lequel Tc>T_amb=300K ?

Que se passe-t-il quand la pression augmente trop pour un volume constant ?

Ça explose

Exprimer r en fonction de R

r = R/M

À quoi faut-il faire attention, au niveau de la rédaction, lorsqu’on applique un premier principe ?

- déjà comme d’habitude il faut dire qu’on fait un premier principe et il faut dire à quel système - il faut dire que dEc = dEp = 0