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Physique pour Geosciences (1) :
THERMODYNAMIQUE
Correctionsdes exercices ExPG1Th1
kaminski@ipgp.jussieu.frQuelques exemples de d´eriv´ees simples
D´eriverdeux foisles fonctions suivantes par rapport `ax. f= 3x, f ?= 3, f ??= 0. f=xn, f ?=nxn-1, f ??=n(n-1)xn-2. f= 2x/(1 +x) = 2x(1 +x)-1, f ?= 2(1 +x)-1?1-x(1 +x)-1?
f ??= 4(1 +x)-2? x(1 +x)-1-1? f= (ln[x])2, f ?= 2ln(x)/x, f ??= 2/x2(1-ln(x)). 1 f= exp(x2), f ?= 2xexp(x2), f ??= 2exp(x2)?1 + 2x2?
f= sin(x), f ?= cos(x), f ??=-sin(x). f= cos(2x+a), f ?=-2sin(2x+a), f ??=-4cos(2x+a).Quelques exemples de d´eriv´ees partielles
Pour les fonctionsf(x,y) suivantes, donner l"expression des d´eriv´ees par- tiellesf?x,f?y,f??xx,f??yyetf??xy=f??yx. f= 3xy, f ?x= 3y,--f?y= 3x, f ??xx= 0,--f??yy= 0, f ??xy= 3. f=a+ 3x2+ ln(y), f ?x= 6x,--f?y= 1/y, f ??xx= 6,--f??yy=-1/y2, f ??xy= 0. f=x/y, f ?x= 1/y,--f?y=-x/y2, f ??xx= 0,--f??yy= 2x/y3, f ??xy=-1/y2. 2 f= ln(x/y) = lnx-lny, f ?x= 1/x,--f?y=-1/y, f ??xx=-1/x2,--f??yy= 1/y2, f ??xy= 0. f=xy= exp(ylnx), f ?x=yxy-1,--f?y= (lnx)xy, f ??xx=y(y-1)xy-2,--f??yy= (lnx)2xy, f ??xy=xy-1(1 +ylnx). f= sin(xy), f ?x=ycos(xy),--f?y=xcos(xy), f ??xx=-y2sin(xy),--f??yy=-x2sin(xy), f ??xy= cos(xy)-xysin(xy). f= cos(x+y), f ?x=-sin(x+y),--f?y=-sin(x+y), f ??xx=-cos(x+y),--f??yy=-cos(x+y), f ??xy=-cos(x+y).Diff´erentielles
1Soit une fonctionU(x,y) =ax+c/(y-b) aveca,betcdes constantes.
Donner la forme diff´erentielle deU. V´erifier l"´egalit´e de Maxwell.Les d´eriv´ees partielles deUs"´ecrivent
∂U∂x =a, ∂U∂y =-c/(y-b)2. 3D"o`u la forme diff´erentielle recherch´ee
dU=adx-c(y-b)2dy. On v´erifie facilement l"´egalit´e de Maxwell : ∂(a)∂y =∂?-c/[y-b]2?∂x = 02On a mesur´e en laboratoire une quantit´eδQcorrespondant aux varia-
tions d"une proprit´et´eQen fonction de deux param`etresxety. On a obtenu δQ=adx+cx/(y-b)dy. Est-ce une diff´erentielle au sens math´ematique ? Pour savoir siδQest une forme diff´erentielle, on utilise la relation deMaxwell. Ici on obtient
∂(a)∂y = 0, ∂(cx/[y-b])∂x =c/(y-b)?= 0. L"expressionδQne v´erifie pas l"´egalit´e de Maxwell et n"est donc pas une forme diff´erentielle. Plus pr´ecis´ement en math´ematiques on dira queδQ n"est pas une diff´erentielle totale exacte. 4quotesdbs_dbs1.pdfusesText_1[PDF] exercices et corrigés des travaux de fin d'exercice maroc
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