Thermodynamique
Questions de cours
C1. L’état gazeux : modèle du gaz parfait ; commentaire de l’équation d’état de Van der Walls C2. Coefficients thermoélastiques C3. Diagramme d’état du corps pur, isothermes d’Andrews et théorème des moments D1 C4. Énergie interne et premier principe C5. Transfert thermique au cours d’une transformation monobare (resp. isochore) ∆H = Q (resp. ∆U = Q ) D C6. Calorimétrie, méthode des mélanges C7. Loi de Laplace D C8. Détente de Joule Gay Lussac D C9. Calculs Q et W pour un GP subissant une transformation isotherme, isochore, adiabatique, isobare C10. Relation de Mayer pour GP, CV , m et CP , m en fonction de R et γ D C11. Identités thermodynamiques D C12. Entropie et second principe C13. Expressions de l’entropie d’un gaz parfait/d’une phase condensée idéale D C14. Principe d’une machine ditherme et théorème de Carnot (moteur, réfrigérateur, PAC) D C15. Cycle de Carnot

Méthodes Définir le système thermodynamique étudié (système fermé) Qualifier la transformation étudiée : élémentaire ou macroscopique ; infiniment lente (mécaniquement réversible) ou brutale (mécaniquement irréversible) ; isochore, isotherme, isobare, adiabatique…. Penser aux relations simples : équilibre mécanique du piston, équation d’état, Loi de Laplace Premier principe Calcul de ∆S Calcul de Sech puis de Scr par application du second principe Diagramme d’état du corps pur, isothermes d’Andrews, théorème des moments T point triple (les trois phases coexistent) ; C point critique
P
L S F

P
F C L

C

T > TC
M L+Vsat A

T

V

Psat (T )

B

T = TC T < TC rosée Vsèche

ébullition

T

V

Compression isotherme ( T < TC )2 d’une vapeur sèche : * A apparition de la première goutte de liquide, vapeur sèche saturante, courbe de rosée * A-B équilibre liquide vapeur saturante, pression de vapeur saturante PS (T ) . Pour un système de point représentatif M, le titre en vapeur est xv = BM / BA (théorème des moments). * B disparition de la