Résumé Thermodynamique 1 SMPC/S1
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Qu'est-ce que la thermodynamique chimique ?
L’application initiale de la thermodynamique aux moteurs thermiques mécaniques a été étendue très tôt à l’étude des composés chimiques et des réactions chimiques. La thermodynamique chimique étudie la nature du rôle de l'entropie dans le processus de réactions chimiques et a fourni l'essentiel de l'expansion et de la connaissance du domaine.
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![[ MPSI – Thermodynamique ] [ MPSI – Thermodynamique ]](https://pdfprof.com/Listes/17/49550-17MPSI-Physique-Thermodynamique.pdf.pdf.jpg)
Sommaire
[ MPSI - THERMODYNAMIQUE ]........................................................................................................................1
1 - INTRODUCTION A LA THERMODYNAMIQUE...........................................................................................3
I DIVERS ETATS DE LA MATIERE................................................................................................................................3
II PRESSION DANS UN FLUIDE EN EQUILIBRE..............................................................................................................3
III DESCRIPTION D"UN SYSTEME PAR DES VARIABLES D"ETAT......................................................................................4
IV EQUILIBRE D"UN SYSTEME...................................................................................................................................4
V TRANSFORMATION D"UN SYSTEME.........................................................................................................................4
VI EQUATION D"ETAT...............................................................................................................................................5
VII COEFFICIENTS THERMOELASTIQUES (OU DE REPONSE) D"UN FLUIDE......................................................................5
2 - PROPRIETES THERMOELASTIQUES DES GAZ.........................................................................................6
I PROPRIETES THERMOELASTIQUES DES GAZ REELS AUX FAIBLES PRESSIONS..............................................................6
II DEFINITION DU GAZ PARFAIT.................................................................................................................................6
III APPLICATIONS DE L"EQUATION D"ETAT DU GAZ PARFAIT........................................................................................6
IV EQUILIBRE DE L"ATMOSPHERE TERRESTRE SUPPOSEE ISOTHERME..........................................................................7
3 - ETUDE CINETIQUE DES GAZ PARFAITS....................................................................................................8
I MODELE DU GPM..................................................................................................................................................8
II VALEURS MOYENNES............................................................................................................................................8
III PRESSION D"UN GAZ PARFAIT EN EQUILIBRE STATISTIQUE......................................................................................8
IV EQUATION D"ETAT DU GP....................................................................................................................................9
V ENERGIE D"UN GPM.............................................................................................................................................9
VI GENERALISATION................................................................................................................................................9
VII CAPACITE THERMIQUE A VOLUME CONSTANT....................................................................................................10
4 - PREMIER PRINCIPE DE LA THERMODYNAMIQUE...............................................................................11
I ENERGIE D"UN SYSTEME FERME EN THERMODYNAMIQUE.......................................................................................11
II TRAVAIL DES FORCES DE PRESSION......................................................................................................................12
III PREMIER PRINCIPE DE LA THERMODYNAMIQUE...................................................................................................12
IV CAPACITE THERMIQUE A PRESSION CONSTANTE..................................................................................................13
V APPLICATION A LA CALORIMETRIE......................................................................................................................13
5 - PROPRIETES ENERGETIQUES DES GAZ PARFAITS...............................................................................15
I LOIS DE JOULE.....................................................................................................................................................15
II RELATION DE MAYER POUR LES GP....................................................................................................................15
III TRANSFORMATION ISOTHERME REVERSIBLE D"UN GP.........................................................................................15
IV TRANSFORMATION ADIABATIQUE REVERSIBLE D"UN GP (ISENTROPIQUE).............................................................15
V CYCLE DE CARNOT D"UN GAZ PARFAIT................................................................................................................16
IV DETENTE DE JOULE - GAY LUSSAC : ISOENERGETIQUE.......................................................................................16
VII DETENTE DE JOULE - THOMPSON (OU JOULE - KELVIN) : ISOENTHALPIQUE........................................................16
VIII METHODOLOGIE.............................................................................................................................................17
6 - SECOND PRINCIPE DE LA THERMODYNAMIQUE ; ENTROPIE...........................................................18
I NECESSITE D"UN SECOND PRINCIPE........................................................................................................................18
II ENONCE NON MATHEMATIQUE DU 2E PRINCIPE.....................................................................................................18
III ENONCE MATHEMATIQUE DU 2E PRINCIPE...........................................................................................................18
IV PROCESSUS REVERSIBLES ET PROCESSUS IRREVERSIBLES....................................................................................18
V CYCLES DITHERMES...........................................................................................................................................19
VI INEGALITE DE CLAUSIUS...................................................................................................................................19
VII ENTROPIE........................................................................................................................................................20
VIII BILANS D"ENTROPIE........................................................................................................................................20
!7 - MACHINES THERMIQUES...........................................................................................................................22
I MACHINES MONOTHERMES...................................................................................................................................22
II MACHINES DITHERMES.......................................................................................................................................22
8 - CHANGEMENTS D"ETAT DES CORPS PURS.............................................................................................23
I EQUILIBRE LIQUIDE-GAZ......................................................................................................................................23
II EQUILIBRES SOLIDE-LIQUIDE ET SOLIDE-GAZ.......................................................................................................24
9 - THERMOCHIMIE...........................................................................................................................................26
I CHALEURS DE REACTION......................................................................................................................................26
II RELATION ENTRE DRH ET DRU.............................................................................................................................26
III VARIATION DES CHALEURS DE REACTION AVEC LA TEMPERATURE.......................................................................26
IV CALCUL D"UNE ENTHALPIE DE REACTION............................................................................................................26
V ENERGIE DE LIAISON COVALENTE........................................................................................................................27
VI TEMPERATURE DE FLAMME (OU T° DE COMBUSTION ADIABATIQUE ISOBARE/ISOCHORE)......................................27
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