Colles du 4/05 en Physique
Publication le 02/05 à 13h39
Premier principe : bilans d'énergie
Savoirs :
- définir une transformation, adiabatique, isochore, isotherme, isobare, monotherme, monobare
- définir une transformation quasi-statique
- exprimer le travail des forces de pression au cours d'une transformation infinitésimale, ou entre un état initial et un état final
- citer les trois formes de transfert thermique
- énoncer le premier principe de la thermodynamique
- définir la fonction d'état enthalpie
- exprimer du premier principe sous forme d'un bilan d'enthalpie pour une transformation monobare
- justifier que $H_{m} = H_{m}(T)$ pour un gaz parfait (seconde loi de Joule) ou une phase condensée incompressible et indilatable
- définir la capacité thermique à pression constante
Savoir-faire :
- exploiter les conditions imposées par le milieu extérieur pour déterminer l'état d'équilibre final et la nature de la transformation
- calculer le travail des forces de pression pour une transformation donnée
- exploiter le premier principe pour déterminer l'état d'équilibre final
- exploiter le premier principe pour déterminer un travail ou un transfert thermique
- exploiter le premier principe pour déterminer une grandeur thermodynamique
Second principe : bilans d'entropie
Savoirs :
- définir une transformation réversible d'un système
- énoncer le second principe de la thermodynamique
- interpréter qualitativement l'entropie en termes de désordre statistique à l'aide de la formule de Boltzmann
- citer la loi de Laplace et ses conditions d'application
- citer les deux premières identités thermodynamiques (différentielles des fonctions d'état $U(S,V)$ et $H(S,p)$)
Savoir-faire :
- définir un système fermé et réaliser pour ce système un bilan d'entropie
- analyser le cas particulier d'un système en évolution adiabatique
- utiliser une expression fournie de la fonction d'état entropie, ou de sa variation, dans le cas d'un gaz parfait ou d'une phase condensée idéale
- relier l'irréversibilité d'une transformation à une ou plusieurs causes physiques
Equilibre diphasé d'un corps pur
Savoirs :
- utiliser le vocabulaire approprié pour décrire un changement d'état
- définir le titre en vapeur et le titre en liquide d'un système diphasé
- définir l'enthalpie $\Delta h(T)$ et l'entropie $\Delta s(T)$ de changement d'état
- citer la relation entre l'enthalpie et l'entropie de changement d'état
Savoir-faire :
- Lire et exploiter un diagramme $(p,T)$
- Lire et exploiter un diagramme $(p,v) $
- Déterminer la composition d'un système diphasé liquide-vapeur à partir de sa position dans le diagramme $(p,v)$ (règle des moments)
- Réaliser des bilans énergétiques et entropiques mettant en jeu des changements d'état
