MPSI B PROGRAMME DE COLLES N°27 du 17/5 au 22/5/2010 THERMODYNAMIQUE Introduction de la pression :origine et définition macroscopique, unité. Champ de pression dans un fluide en équilibre, indépendance avec l’orientation de l’élément de surface choisi. Equation fondamentale de la statique des fluides( dp=-ρgdz et cas général grad p=fv avec exemples). Principe fondamental de l’hydrostatique et applications. Equilibre thermodynamique d’une atmosphère isotherme : formules du nivellement barométrique et de distribution de Boltzmann. Théorème d’Archimède. Théorie cinétique des gaz parfaits ; historique, hypothèses fondamentales, définitions cinétiques de la pression et de la température, les gaz parfaits, la pression, recherche de la pression par un calcul « simpliste », vitesse quadratique moyenne, énergie interne U, Cv (mol), gaz parfait mono ou diatomique, Cv(mol)(T) pour H2. Gaz réel ; équation d’état de Van der Waals, pressions cinétique et moléculaire, libre parcours moyen, fréquence de collision. Passage du microscopique au macroscopique : descriptions microscopique et macroscopique des systèmes thermodynamiques, définitions (homogène, hétérogène, isotrope, anisotrope, phase…), variables d’état et de description thermodynamiques, grandeurs extensives ou intensives, équation d’état, modèles pour l’étude d’un fluide, coefficients différentiels pour un fluide ou un solide, équation d’état déduite des coefficients différentiels. Vitesse d’évolution d’un système, constante de temps, notion d’irréversibilité macroscopique, transformation quasi-statique, transformation réversible, critère de réversibilité. Dérivées partielles et différentielles ; critère de Schwartz.