Thermodynamique Macroscopique Flashcards
Quand dit-on qu’un système est en équilibre thermodynamique ?
Quelles sont les deux conditions pour être à l’équilibre thermodynamique ?
Qu’appelle-t-on équation d’état et quelle est la conséquence de son existence ?
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
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
Déterminer χT dans un gaz parfait et en déduire un ordre de grandeur
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
Déterminer χS dans un gaz parfait
Définir la pression partielle
Donner, en justifiant, la loi de Dalton
Comment décrire l’état d’une phase condensée ?
Comment lier P et T dans un corps pur biphasé ?
Comment appelle-t-on le passage d’un état solide à un état liquide
La fusion
Comment appelle-t-on le passage d’un état liquide à un état solide ?
Solidification
Comment appelle-t-on le passage d’un état liquide à un état gazeux ?
Vaporisation
Comment appelle-t-on le passage d’un état gazeux à un état liquide ?
Liquéfaction
Comment appelle-t-on le passage d’un état gazeux à un état solide ?
Condensation
Comment appelle-t-on le passage d’un état solide à un état gazeux ?
Sublimation
Exprimer le théorème des moments de G, une fonction d’état d’un système biphasé
Exprimer le volume massique en fonction de la masse volumique
v = 1/ρ
Définir l’humidité relative et l’humidité absolue
Quelle est la condition de liquéfaction de l’air humide ?
φr = 1
Définir une transformation quasi-statique, que peut-on dire lors d’une telle transformation ?
Définir une transformation réversible
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
