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#1# Cours Thermodynamique 1-variables d'etat et fonction d'etat ou Equation d'etat
Un ouvrage de thermodynamique ne peut pas se dispenser de l’outil mathématique qui a permis à la thermodynamique d’acquérir ses lettres de noblesse. Néanmoins, il est prouvé qu’il n’est nullement indispensable de posséder un niveau élevé en mathématiques pour maîtriser parfaitement la thermodynamique de l’ingénieur.
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chapiter 1 :
قريبا chapiter 2 : gaz parfait et gaz réel
قريبا: chapiter 3
قريبا: chapiter 4
قريبا: chapiter 5
قريبا: chapiter 6
Système thermodynamique
Un système thermodynamique peut être complexe; il peut évoluer (évolution thermodynamique, chimique, biologique, etc.). On caractérise un système suivant la nature de ses échanges (matière et énergie) avec l’extérieur.
Le système est dit isolé s’il n’échange ni matière ni énergie avec le milieu extérieur (l’Univers est un système isolé). Il est dit fermé s’il n’échange pas de matière avec le milieu extérieur. Il est dit ouvert s’il peut échanger de la matière avec le milieu extérieur. Il est dit adiabatique si aucun échange de chaleur n’est possible avec l’extérieur.
État d’un système thermodynamique
Pour décrire l’état d’un système thermodynamique, on utilise des variables d’état. Certaines variables dépendent de l’échelle du système (volume, masse, énergie, etc.) et sont appelées variables extensives; d’autres variables sont intrinsèques et ne dépendent pas de l’échelle (température, pression, etc.) et sont appelées variables intensives.
L’énergie interne notée U , un concept que nous utilisons pour regrouper toute l’énergie cinétique et potentielle des molécules d’un corps. Elle représente la quantité totale d’énergie mécanique stockée à l’intérieur d’un objet ;
La chaleur notée Q, qui est un transfert représentant la transmission d’énergie cinétique de manière chaotique d’un corps vers un autre ;
Le travail noté W , qui est un transfert représentant la transmission d’énergie de manière cohérente d’un corps vers un autre.
Thermodynamique
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Conventions graphiques
Nous commençons par nous accorder sur quelques conventions graphiques et de notation, qui sont résumées en Vgure 6.1. Nous utilisons de larges Wèches blanches pour représenter le sens physique des transferts. Nous ne modiVons pas notre convention de signe (les transferts sont positifs vers le système et négatifs lorsqu’ils en proviennent), mais seulement la convention graphique pour les orienter, aVn de rendre la visualisation des transferts dans les machines plus intuitive
Volume de contrôle
Le système ouvert n’est bien défini que si sa surface extérieure est ellemême bien définie. Or cette surface est limitée par certains orifices par lesquels s’effectue l’échange de matière avec l’extérieur. Contentonsnous, pour l’explication, du cas où il n’y a que deux orifices : un orifice pour l’entrée de matière et un orifice pour la sortie de matière. On peut ainsi définir un volume de contrôle correspondant au système ouvert. Mais on peut également définir un volume de contrôle ayant pour surface extérieure celle du système ouvert mais comprenant de plus un volume dans le conduit d’entrée et/ou de sortie
Les énoncés du second principe
Plusieurs énoncés existent pour ce second principe, nous allons en présenter deux
Énoncé original de Clausius − Cet énoncé postule « qu’il ne peut pas s’effectuer, sans compensation, de passage de chaleur d’un corps froid à un corps plus chaud »
Énoncé de Lord Kelvin − « À l’aide d’un système qui décrit un cycle et qui n’est en contact qu’avec une seule source de chaleur, il est impossible de recueillir du travail. » Comme le premier principe, le second principe est un postulat qui n’est pas démontré
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