Questions de cours:
Les transitions de phase ne sont pas au programme encore! Les exercices et questions de cours ne doivent porter que sur des systèmes monophasés.
- Chapitre 23: Premier principe de la thermodynamique
Les transitions de phase ne sont pas encore au programme
- Premier principe de la thermodynamique. (formes intégrée, infinitésimale et en terme de puissance)
- Définir un système fermé et établir pour ce système un bilan énergétique faisant intervenir travail et transfert thermique.
- Utiliser le premier principe de la thermodynamique entre deux états voisins.
- Exploiter l’extensivité de l’énergie interne.
- Calculer le transfert thermique sur un chemin donné connaissant le travail et la variation de l’énergie interne.
- Enthalpie d’un système.
- 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.
- Capacité thermique à pression constante dans le cas du gaz parfait et d’une phase condensée incompressible et indilatable.
- Relation de Mayer pour un gaz parfait (démo).
- Cœfficient de Laplace. Expressions de Cv et Cp en fonction de $\gamma$ (démo).
- Enthalpie d’une phase condensée et approximation.
- Calorimétrie: masse en eau du calorimètre, température d’équilibre
- Détente de Joule-Gay-Lussac: montrer la conservation de l'énergie interne (démo).
- Chapitre 24: Deuxième principe de la thermodynamique, bilan d'entropie
- Caractère réversible d’une transformation, sources d’irréversibilité.
- Fonction d’état entropie, propriétés.
- Interpréter qualitativement l’entropie en termes de désordre statistique à l’aide de la formule de Boltzmann fournie.
- 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.
- Analyser le cas particulier d’un système en évolution adiabatique.
- Utiliser la variation d’entropie d’un système. Calculer les entropies échangée et créée.
- Application à la détente de Joule-Gay-Lussac
- Utiliser l’expression fournie de la fonction d’état entropie.
- Exploiter l’extensivité de l’entropie.
- Loi de Laplace (démo).
- Citer et utiliser la loi de Laplace et ses conditions d’application.
- Variation d'entropie d'un thermostat (démo).
Exercices:
- Chapitre 22: Energie échangée au cours d'une transformation
- Transformation thermodynamique subie par un système.
- Définitions des évolutions isochore, isotherme, isobare, monobare, monotherme, quasi-statique.
- Définir un système adapté à une problématique donnée.
- Exploiter les conditions imposées par le milieu extérieur pour déterminer l’état d’équilibre final.
- Travail des forces de pression (démo).
- Travail dans le cadre des transformations isochore et monobare.
- 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.
- Caractère moteur ou récepteur d’un cycle en fonction du sens parcouru sur le diagramme de Clapeyron
- Transferts thermiques.
- Transformation adiabatique.
- Thermostat, transformations monotherme et isotherme.
- Distinguer qualitativement les trois types de transferts thermiques : conduction, convection et rayonnement.
- Identifier dans une situation expérimentale le ou les systèmes modélisables par un thermostat.
- Chapitre 23: Premier principe, bilan d'énergie
- Chapitre 24: Deuxième principe, bilan d'entropie
