Cours Thermodynamique

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Cours de thermodynamique
Semestre 1

S. Poncet
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IUT de Marseille, d´partement G´nie Thermique et Energie
e
e
Ann´e 2012-13
e

Table des mati`res
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1 Introduction
1.1 Historique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.2 Syst`mes thermodynamiques . . . . . . . . . . .
e
1.2.1 D´finition d’un syst`me thermodynamique
e
e
1.2.2 Syst`me ouvert ou ferm´ . . . . . . . . . .
ee
1.3 Variables d’´tat . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
e
1.3.1 D´finitions . . . . . . . . . . . . . . . . .
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1.3.2 Extensivit´ et intensivit´ . . . . . . . . .
e
e
1.4 Notion d’´quilibre . . . . . . . . . . . . . . . . .
e
1.4.1 Principe “Z´ro” de la thermodynamique .
e
´
1.4.2 Equilibre thermodynamique . . . . . . . .
1.5 Phases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
1.5.1 Corps purs . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.5.2 M´langes . . . . . . . . . . . . . . . . . .
e
1.6 Conservation de la masse . . . . . . . . . . . . .

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2 Le gaz parfait2.1 D´finition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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` l’´chelle des particules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2 A e
2.2.1 Vitesse quadratique moyenne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
´
2.2.2 Energie interne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2.3 Pression cin´tique . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . .
e
2.2.3.1 D´finition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
e
2.2.3.2 Calcul de la force dFi exerc´e par N ′ particules par unit´
e
e
volume (N ′ = N/V ) sur l’´l´ment de surface dS . . . . .
ee
2.2.3.3 Unit´s de pression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
e
2.2.4 Temp´rature cin´tique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ee
2.2.4.1 D´finition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
e
2.2.4.2 La constante de Boltzmann . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2.4.3 Unit´s de temp´rature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
e
e
2.2.5 Extension de la notion de gaz parfait . . . . . . . . . . . . . . . . .
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2.2.5.1 Energie cin´tique moyenne . . . . . . . . . . . . . . . . .
e
´
2.2.5.2 Energieinterne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2.5.3 Premi`re loi de Joule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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2.3 Loi des gaz parfaits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3.1 Si la quantit´ de mati`re est exprim´e en mole . . . . . . . . . . .
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2.3.2 Si la quantit´ de mati`re est exprim´e en unit´ de masse . . . . . .
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2.3.3 Lesdiff´rentes formes de la loi des gaz parfaits . . . . . . . . . . .
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2.3.4 Notion de gaz r´els . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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TABLE DES MATIERES

2.4
2.5
2.6

Types de transformations .
Surfaces caract´ristiques . .
e
M´lange de gaz parfaits . .
e
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2.6.1 Equation d’´tat d’un
e
2.6.2 Loi de Dalton . . . .

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TABLE DES MATIERES

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m´lange
e
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