Transformation thermodynamique

Question 1

Définir les 4 types de transformations:

Answer 1

• isochore: V=cst
  -isotherme: T=cst
  -isobare: P=cst
  -monobare: Pext=cst

Les «mono» c’est pour l’extérieur

Question 2

Travail des forces de pression:

Answer 2

L’action de la pression sur le système {gaz+parois}, pour une évolution infinitésimale est:

[]W = -Pext.dV

[]: petit delta ( /_\ )

Question 3

Pour une force /Fext/ = -Fext./ex/ qui s’exerce sur le piston de surface S, le piston est soumis à la pression extérieure:

Answer 3

Pext = Fext / S

Question 4

Lors d’une détente (dV > 0 ):

Answer 4

Le travail fourni au système par les forces de pression d’extérieur et négatifs. Le système fournit donc un travail positif à l’extérieur.

Question 5

Lors d’une compression ( dV < 0 ):

Answer 5

Le travail des forces de pression est positif, le système reçoit de l’énergie mécanique de la part de l’extérieur.

Question 6

Pour une transformation isochore:

Answer 6

W = 0

Question 7

Pour une transformation monobare:

Answer 7

W(1–>2) = -Pext.(V2-V1)

Question 8

Pour une transformation quasi statique ou quasi stationnaire:

Answer 8

W(1–>2) = -intégrale entre V2 et V1 (P.dV)

-W: travail des forces de pression reçu par le système

Question 9

Pour une transformation isobare, le travail est:

Answer 9

W = -P0.(V2 - V1) = -n.R.(T2 - T1)

Question 10

Pour une transformation isotherme, le travail est:

Answer 10

W = -n.R.T0.ln(V2/V1) = n.R.T0.ln(P2/P1)

Question 11

Dans le diagramme de Clapeyron, lors d’une détente, on a:

Answer 11

dV > 0 car ( V2 > V1 ) donc W(1–>2)<0 et W(1->2) = -A

Question 12

Dans le diagramme de Clapeyron, lors d’une compression, on a:

Answer 12

dV < 0 car ( V1>V2 ) donc W(1->2) > 0 et W(1->2) = A

Question 13

Un système subit une transformation cyclique si:

Answer 13

L’état final est identique à l’état initial

Question 14

Définir les trois modes de transferts thermique:

Answer 14

-Conduction: tth par transport macroscopique de matière.

-Rayonnement: tth par ondes électromagnétiques situées principalement dans l’infrarouge.

-Diffusion(/conduction): tth d’origine microscopique dans lequel la température n’est pas uniforme.

Question 15

Particularités des trois modes de transfert thermiques:

Answer 15

-Le tth par rayonnement est le seul pouvant avoir lieu dans le vide.

-La convection est le mode de tth principal dans les fluides et les plus efficace.

-La conduction existe dans tous les corps.mat mais est souvent masquée par la convection dans les fluides.

Question 16

Def transfo adiabatique:

Answer 16

Adiabatique => parois calorifugées => Q=0

Sinon => parois diathermes => Q = non nul

Question 17

Condition pour considérer une transfo comme adiabatique:

Answer 17

«Suffisamment rapide» pour que le tth n’est pas le temps de se faire avec l’extérieur.

Question 18

Def système isolé:

Answer 18

Subit une transfo adiabatique: Q=0

Question 19

Def thermostat( =source de chaleur ):

Answer 19

Tout système fermé qui peut échanger de l’énergie thermique en gardant une température constante et uniforme.

Question 20

Particularité du thermostat:

Answer 20

Il n’échange pas d’énergie sous forme de chaleur

Question 21

Def transfo monotherme:

Answer 21

Un système subit une transfo monotherme (Text=cst) s’il ne reçoit un tth Q que d’un seul thermostat à la température Ts.