Il s'écrit : ?U = Q + W, avec ?U la variation d'énergie interne, Q et W respectivement la chaleur et le travail échangés avec l'extérieur. Ces trois grandeurs s'expriment en joules (J).
[PDF] système calorifugé définition
[PDF] thermodynamique bilan énergétique d'un système ouv
[PDF] calorifugé adiabatique
[PDF] calcul bilan énergétique
[PDF] bilan energetique electrique
[PDF] rapport type audit énergétique
[PDF] bilan thermique echangeur
[PDF] bilan énergétique d'une chaudière
[PDF] puissance effective definition
[PDF] rendement indiqué moteur
[PDF] puissance effective moteur definition
[PDF] puissance effective moteur formule
[PDF] travail indiqué moteur
[PDF] pression moyenne indiquée moteur
[PDF] puissance indiquée moteur thermique
29
Pi
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Chapitre3
Bilansd'énergie:lepremier
principedelathermodynamique d'énergieinterne3.1.1.Lesénergies
3.1.1.1.Exemple1
ence i nt e calor i fugée et fermée ressort air masseFig.3.1.
Bilandesénergiesintervenantici:
-Ecmacrodelamasse ungaznonparfait). vement;ilssedéplacent"enbloc". constante.3.1.1.2.Exemple2
d'énergiesontalorsdé...nies: -Ecmacro=12 référentielbarycentrique; fait).3.1.1.3.Conclusion
-Ecmacro=12 totaleetGcentredegravité tielbarycentrique;Section3.2Letravaildesforcesdepression31
dynamiquephysiquedemathsup.3.1.2.Leséchangesd'énergie
forcesetletransfertcalori...que.3.1.2.1.TransfertparletravailWd'uneforce
W=Z±W=Z¡!F:¡!dl:
3.1.2.2.Transfertcalori...que
étantàéviter.
3.2.Letravaildesforcesdepression
3.2.1.1.Exemple1piston
coulissant Pext cales air (GP)Pi sont enlevées Fig.3.2.
3.2.1.2.Exemple2piston libre de
coulisser P 0 air (GP) P i=P0 à t=0, une masse M est placée sur le piston état initial (t<0) état final P
0 M Pf g Fig.3.3.
Section3.2Letravaildesforcesdepression33
homogènedanstoutlesystème! systèmeet"poussant"surcelui-ci. (transformationélémentaire) récipient. ±W=¡PextdV:
W=Z fin P extdV: toujourségaleàlapressioninterne. Exemple3
±W=¡PdV
etpourlatransformationglobale W=Z ±W=¡Z
PdV 3.2.5.1.Evolutionisochore(V=cte)
3.2.5.2.EvolutionavecPext=cte
W=¡Z
P estdV=¡PextZ dV=¡Pf(Vf¡Vi): peutdoncécrire: ±W=¡PextdV=¡PdV
avec P=nRTV
soit ±W=¡nRTdVV
quis'intègreen: W=¡nRTlnµVfV
=nRTlnµPfP 3.2.6.LediagrammedeClapeyron
Rédactionultérieure
3.3.Lepremierprincipedela
thermodynamique miseendéfaut. 3.3.1.Enoncé
Wdepression:
¢(Em+U)=W+Q:
force. simpli...ersouslaformesuivante: ¢U=W+Q:(1)
étatstrèsproches):
dU=±W+±Q:(2) 3.3.2.1.Positionduproblème robinet
V 1 gaz V 2 vide V1 gaz V2 vide ou paroi retirable parois calorifugées Fig.3.4.Représentationdesdeuxcon...gurationspossiblesdansl'expériencedeJoule(étatsinitiaux
descompartiments) V 3.3.2.2.Résolutionduproblème
Lesystèmeconsidéréestlegaz.
vide). détentedeJoule-GayLussac. 3.3.2.3.DétentedeJouled'ungazparfait
Lussacd'ungazparfaitestisotherme.
U=nCVmT¡n2aV
:(3) nCVm(Tf¡Ti)=n2aµ1V f¡1V V 3.3.3.Calculsdetransfertthermique
Exemple2:l'évolutionisochore.
Q=¢U=nCVm(Tf¡Ti):
calori...ques) 3.4.1.Introductiondel'enthalpie
±W=¡PextdV
soit W=¡P0(Vf¡Vi):
Q=¢U¡W=Uf¡Ui+P0Vf¡P0Vi
=(Uf+P0Vf)¡(Ui+P0Vi) =¢(U+PV): H=U+PV:
Q=¢H;
Rappel:àvolumeconstant,W=0donc:
Q=¢U;
3.4.2.Lescapacitésthermiques
C P P uneélévationdetempératurede1K. C V V uneélévationdetempératurede1K. Onpeutdé...nirégalement:
système); ouencore: matière); Unedépendquedelatempérature,donc
V dT=CVdT soit U GP=CVT:
thermique(T=0):U=0. D'autrepart:
H=U+PV=CVT+nRT=(CV+nR)T:
Or C P donc,pourungazparfait C P=CV+nR;
C pm=Cvm+R C'estlarelationdeMayer.
°=CPC
V: VC P° Silegazn'estpasungazparfait:
-àvolumeconstant¢U=Qrestevalable; 3.4.2.6.Phasecondensée
3.4.3.1.PositionduproblèmeP
1 P2 T1 T2 P
1 T1 P 2 T2 goulot
d'étranglement paroi poreuse écoulement écoulement ou parois calorifugées 3.4.3.2.Résolutionduproblème
droitdelaparoiporeused'autrepart. 1 T 1 P 2 T 2 paroi
poreuse parois calorifugées A A' B B' C C' D D' Fig.3.6.
dU=±W+±Q U A0B0C0D0¡UABCD=±W+±Q:(4)
U A0B0C0D0=UA0B0CD+UCC0D0D(5)
U ABCD=UABB0A0+UA0B0CD:(6)
±W=¡P1dV1¡P2dV2;(7)
U CC0D0D¡UABB0A0=P1VABB0A0¡P2VCC0D0D
soit U CC0D0D+P2VCC0D0D=UABB0A0+P1VABB0A0
H CC0D0D=HABB0A0:(8)
H CC0D0Dm
CC0D0D=HABB0A0m
ABB0A0;
soit h 2=h1: deJoule. estsusceptibledevarier. parfait.quotesdbs_dbs7.pdfusesText_13
Fig.3.2.
3.2.1.2.Exemple2piston libre de
coulisser P 0 air (GP) P i=P0 à t=0, une masse M est placée sur le pistonétat initial (t<0) état final P
0 M Pf gFig.3.3.
Section3.2Letravaildesforcesdepression33
homogènedanstoutlesystème! systèmeet"poussant"surcelui-ci. (transformationélémentaire) récipient.±W=¡PextdV:
W=Z fin P extdV: toujourségaleàlapressioninterne.Exemple3
±W=¡PdV
etpourlatransformationglobale W=Z±W=¡Z
PdV3.2.5.1.Evolutionisochore(V=cte)
3.2.5.2.EvolutionavecPext=cte
W=¡Z
P estdV=¡PextZ dV=¡Pf(Vf¡Vi): peutdoncécrire:±W=¡PextdV=¡PdV
avecP=nRTV
soit±W=¡nRTdVV
quis'intègreen:W=¡nRTlnµVfV
=nRTlnµPfP3.2.6.LediagrammedeClapeyron
Rédactionultérieure
3.3.Lepremierprincipedela
thermodynamique miseendéfaut.3.3.1.Enoncé
Wdepression:
¢(Em+U)=W+Q:
force. simpli...ersouslaformesuivante:¢U=W+Q:(1)
étatstrèsproches):
dU=±W+±Q:(2)3.3.2.1.Positionduproblème robinet
V 1 gaz V 2 vide V1 gaz V2 vide ou paroi retirable paroiscalorifugées Fig.3.4.Représentationdesdeuxcon...gurationspossiblesdansl'expériencedeJoule(étatsinitiaux
descompartiments) V