G.P. Questions de cours thermodynamique physique Variation des fonctions d'état: Pour un système quelconque subissant une transformation quelconque de l'état d'équilibre i à l'état d'équilibre f (en l'absence de variation d'énergie cinétique macroscopique et de variation d'énergie potentielle extérieure) : -exprimer la chaleur reçue par le système si la transformation est à volume constant (isochore) -exprimer la chaleur reçue par le système si la transformation est à pression constante (monobare) -exprimer le travail reçu par le système si la transformation est adiabatique -montrer que le travail reçu par le système si la transformation est monotherme vérifie une inégalité -montrer que le travail reçu (autre que celui des forces de pression) par le système si la transformation est monotherme et monobare vérifie une inégalité Réponse: Q à volume constant: U =W Q (premier principe) f W =−∫ P ext dV i avec V =constante donc: W =0 QV = U V ( QV est la variation d'énergie interne U ) Q à pression constante: U =W Q (premier principe) f W =−∫ P ext dV i avec P ext =constante W =−P ext V Q=U P ext V Q=U f P ext V f −U iP ext V i G.P. Questions de cours thermodynamique physique avec P i=P ext et P f =P ext Q=U f P f V f −U iP i V i Q= H f −H i Q P = H P ( Q P est la variation d'enthalpie H ) W pour une transformation adiabatique: U =W Q (premier principe) Q=0 donc: W Q=0=U W pour une transformation monotherme: Chaleur pour une transformation monotherme: dS = S échange S créé (deuxième principe) dS = Q T frontière Q=T S créé frontière dS −T frontière S créé avec: T frontière =T ext =constante Q=T ext S −T ext S créé Q≤T ext S (il y a égalité dans le cas d'une transformation réversible -isotherme-) Travail pour une transformation monotherme: U =W Q (premier principe) W = U −T ext ST ext S créé avec T i=T ext et T f =T ext W = U −T S T ext S créé W monotherme ≥U −T S T (il y a égalité dans le cas d'une transformation réversible -isotherme-) G.P. Questions de cours thermodynamique physique Wautre pour une transformation monotherme et monobare: Chaleur pour une transformation monotherme: Q=T ext S −T ext S créé Q≤T ext S Travail pour une transformation monobare: W =−P ext V W autre Premier principe dans le cas étudié: U =W Q U =−P ext V W autre T ext S −T ext S créé W autre = U P ext V −T ext ST ext S créé avec P i=P ext et P f =P ext avec T i=T ext et T f =T ext W autre =U PV −T S T ext S créé on pose: G=U P V −T S W autre ≥ GT , P −W autre≤− GT , P (le travail, autre que celui des forces de pression, reçu du système par le milieu extérieur, dans une transformation monotherme et monobare, est inférieur à la diminution d'enthalpie libre)