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Énergie échangée par un système au cours d’une transformation. Premier principe. Bilans d'énergie.

Énergie échangée par un système au cours d’une transformation

• Définitions : évolutions isochore, isotherme, isobare, monobare, monotherme. Transformation adiabatique. Thermostat.
• Évaluer un travail par découpage en travaux élémentaires et sommation sur un chemin donné dans le cas d’une seule variable.
• Interpréter géométriquement le travail des forces de pression dans un diagramme de Clapeyron.

Premier principe de la thermodynamique

• Définir un système fermé et établir pour ce système un bilan énergétique faisant intervenir travail et transfert thermique.
• Exploiter l’extensivité de l’énergie interne.
• Distinguer le statut de la variation de l’énergie interne du statut des termes d’échange.
• Calculer le transfert thermique sur un chemin donné connaissant le travail et la variation de l’énergie interne.

Enthalpie et capacité thermique

• Exprimer le premier principe sous forme de bilan d’enthalpie dans le cas d’une transformation monobare avec équilibre mécanique dans l’état initial et dans l’état final.
• Exprimer l’enthalpie Hm(T) du gaz parfait à partir de l’énergie interne.
• Justifier que l’enthalpie Hm d’une phase condensée peu compressible et peu dilatable peut être considérée comme une fonction de l’unique variable T.
• Citer l’ordre de grandeur de la capacité thermique massique de l’eau liquide.
• Enthalpie associée à une transition de phase.
• Exploiter l’extensivité de l’enthalpie et réaliser des bilans énergétiques en prenant en compte des transitions de phases.

Deuxième principe. Bilans d'entropie

Entropie

• Deuxième principe de la thermodynamique : entropie créée, entropie échangée. Définir un système fermé et établir pour ce système un bilan entropique.
• Relier la création d’entropie à une ou plusieurs causes physiques de l’irréversibilité.
• Variation d’entropie d’un système : utiliser l’expression fournie de la fonction d’état entropie, exploiter l’extensivité de l’entropie.

Situations particulières

• Loi de Laplace. Citer et utiliser la loi de Laplace et ses conditions d’application.
• Cas particulier d’une transition de phase. Relation entre les variations d’entropie et d'enthalpie associées à une transition de phase : Δh12 (T)=T Δs12 (T)

Documents supports

• Le poly de cours sur le premier principe
• Le TD associé
• Le poly de cours sur le deuxième principe
• Le TD associé

Énergie échangée par un système au cours d’une transformation. Premier principe. Bilans d'énergie.

Énergie échangée par un système au cours d’une transformation

• Définitions : évolutions isochore, isotherme, isobare, monobare, monotherme. Transformation adiabatique. Thermostat.
• Évaluer un travail par découpage en travaux élémentaires et sommation sur un chemin donné dans le cas d’une seule variable.
• Interpréter géométriquement le travail des forces de pression dans un diagramme de Clapeyron.

Premier principe de la thermodynamique

• Définir un système fermé et établir pour ce système un bilan énergétique faisant intervenir travail et transfert thermique.
• Exploiter l’extensivité de l’énergie interne.
• Distinguer le statut de la variation de l’énergie interne du statut des termes d’échange.
• Calculer le transfert thermique sur un chemin donné connaissant le travail et la variation de l’énergie interne.

Enthalpie et capacité thermique

• Exprimer le premier principe sous forme de bilan d’enthalpie dans le cas d’une transformation monobare avec équilibre mécanique dans l’état initial et dans l’état final.
• Exprimer l’enthalpie Hm(T) du gaz parfait à partir de l’énergie interne.
• Justifier que l’enthalpie Hm d’une phase condensée peu compressible et peu dilatable peut être considérée comme une fonction de l’unique variable T.
• Citer l’ordre de grandeur de la capacité thermique massique de l’eau liquide.
• Enthalpie associée à une transition de phase.
• Exploiter l’extensivité de l’enthalpie et réaliser des bilans énergétiques en prenant en compte des transitions de phases.

Deuxième principe. Bilans d'entropie

Entropie

• Deuxième principe de la thermodynamique : entropie créée, entropie échangée. Définir un système fermé et établir pour ce système un bilan entropique.
• Relier la création d’entropie à une ou plusieurs causes physiques de l’irréversibilité.
• Variation d’entropie d’un système : utiliser l’expression fournie de la fonction d’état entropie, exploiter l’extensivité de l’entropie.

Situations particulières

• Loi de Laplace. Citer et utiliser la loi de Laplace et ses conditions d’application.
• Cas particulier d’une transition de phase. Relation entre les variations d’entropie et d'enthalpie associées à une transition de phase : Δh12 (T)=T Δs12 (T)

Documents supports

• Le poly de cours sur le premier principe
• Le TD associé

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