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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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I Divers états de la matière

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II Pression dans un fluide en équilibre

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IV Equilibre d"un système

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V Transformation d"un système

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VI Equation d"état

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VII Capacité thermique à volume constant

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