THERMODYNAMIQUE

- A – Quelques définitions :

Système : Entité macroscopique, sur laquelle on peut effectuer des mesures macroscopiques, comportant un très grand nombre de particules et un très grand nombre de libertés internes.

Système isolé : Système qui n’a aucune interaction avec son environnement.

Système fermé : Système qui n’a aucun échange de matière avec son environnement.

Etat d’équilibre : Un système isolé évoluant librement, atteint éventuellement un état final, dit état d’équilibre, pour lequel il n’y a plus d’évolution macroscopique. Un tel état peut être décrit un nombre relativement restreint de variables que l’expérience permet de déterminer. La température, la pression et le volume sont des paramètres nécessaires pour définir un état.

Paroi diatherme et adiabatique : L’évolution, après leur mise en contact de deux systèmes en équilibre et initialement isolés, dépend de la paroi qui les sépare. La paroi diatherme permet les échanges thermiques et le système évolue vers un nouvel état d’équilibre thermique, une fois cet équilibre atteint, une séparation ultérieure ne produit plus de changement de température. La paroi adiabatique est imperméable à la chaleur, elle peut être mobile et transférer du travail mécanique.

- B – Les variables d’état :

Un état d’équilibre est caractérisé par les valeurs prises par un jeu de paramètres ou variables d’état. Parmi eux, le volume ou l’énergie interne, grandeurs proportionnelles au nombre de moles ou à la masse pour un corps homogène, elles sont appelées les paramètres extensifs. D’autres variables, indépendantes du nombre de moles, telles la pression ou la température sont des paramètres intensifs.

Une mole est un nombre précis qui correspond à une certaine quantité de matière, ainsi une mole de gaz contient 6,07.1023 molécules de gaz. La température : Elle est notée T, lorsqu’elle s’exprime en Kevin, K, lorsqu’elle est notée t, elle est donnée en °C, sachant que :