THERMODYNAMIQUE II

THERMODYNAMIQUE
TECHNIQUE 1
GI
NOTIONS FONDAMENTALES – PREMIER PRINCIPE –
ETUDE THERMODYNAMIQUE DES GAZ PARFAITS –
SECOND PRINCIPE – AGENTS THERMODYNAMIQUES –
MACHINES THERMIQUES
BUKASA BINENE
04/01/2018

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THERMODYNAMIQUE TECHNIQUE I
NOTIONS FONDAMENTALES
PREMIER PRINCIPE
ETUDE THERMODYNAMIQUE DES GAZ PARFAITS
SECOND PRINCIPE
AGENTS THREMODYNAMIQUES
MACHINES THERMIQUES
BUKASA BINENE

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PENSEES ET PAROLES
Quand une loi a reçu une confirmation suffisante de l’expérience, nous
pouvons adopter deux attitudes, ou bien laisser cette loi dans la mêlée ;
elle sera soumise alors à une incessante révision qui sans aucun doute
finira par démontrer qu’elle n’est qu’approximative. Ou bien, on peut
l’ériger en principe, en adoptant des conventions telles que la proposition
soit certainement vraie.
Henri POINCARE (1854-1912, mathématicien, physicien et philosophe français)
LA THERMODYNAMIQUE EST UN SUJET CURIEUX. LA PREMIERE FOIS QU’ON L’ABORDE,
ON NE LE COMPREND PAS DU TOUT. LA DEUXIEME FOIS, ON PENSE QU’ON LE
COMPREND, SAUF L’UN OU L’AUTRE POINT. LA TROISIEME FOIS, ON SAIT QU’ON NE LE
COMPREND PAS, MAIS A CE STADE, ON Y EST TELLEMENT HABITUE QU’ON NE S’EN
PREOCCUPE PLUS.
ARNOLD SOMMERFELD (1868-1951, PHYSICIEN ALLEMAND)

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CHAPITRE 1 : NOTIONS
FONDAMENTALES
1. OBJET DE LA THERMODYNAMIQUE
C’est une technologie, la machine à vapeur pour ne pas la citer, qui a donné naissance à la
thermodynamique. En effet, vers 1769, JAMES WATT invente la machine à vapeur, cela conduit
les hommes de science à étudier profondément les relations entre les phénomènes calorifiques
et les phénomènes mécaniques.
La thermodynamique a donc, à ses origines, pour objet l’étude des relations entre la mécanique
et la chaleur, mais son domaine s’est fortement étendu, en effet, des phénomènes calorifiques
interviennent dans tous les domaines de la physique.

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- Dans les phénomènes électriques, il y a apparition de la chaleur.
- L’étude de l’incandescence et rayonnement fait l’objet d’une partie spéciale de la
thermodynamique.
- Dans les réactions chimiques, il y a production ou absorption de chaleur, la thermochimie est
une branche de la thermodynamique.
Cette extension très vaste et débordant le sens étroit du mot, conduit à considérer la
thermodynamique comme la science générale des échanges et des transformations
énergétiques. Elle est aussi habituellement considérée comme une branche de la physique et de
la chimie qui étudie le comportement thermique des corps et l’énergie de leurs transformations.
La THERMODYNAMIQUE TECHNIQUE, qui fait l’objet de ce cours, est l’étude des conditions les
plus avantageuses de transformation de l’énergie thermique en énergie mécanique et vice-versa
dans les machines thermiques, les installations motrices thermiques et les installations
frigorifiques. La transformation de l’énergie thermique en énergie mécanique se fait dans des
moteurs thermiques à l’aide d’un fluide moteur dont le volume peut varier. Les fluides moteurs
sont en général des gaz et des vapeurs, la thermodynamique technique doit donc étudier les
propriétés des substances gazeuses.
2 PRINCIPES DE LA THERMODYNAMIQUE
Un principe est une proposition inspirée par l’expérience, une vérité non discutée et admise tant
que les conséquences qu’on peut en déduire restent en accord avec l’expérience. Le
raisonnement en déduit un ensemble de propositions ou de lois, si toutes se vérifient
expérimentalement, on doit conclure à l’exactitude des principes. Les principes de la
thermodynamique permettent de prévoir les caractéristiques macroscopiques d’un système,
ainsi que ses états d’équilibre.
PRINCIPE ZERO
‘’Deux systèmes en équilibre thermique avec un troisième sont en équilibre thermique entre
eux’’
PREMIER PRINCIPE
C’est le principe de l’équivalence ou principe de la conservation de l’énergie également appelé
« principe de l’état initial et de l’état final ».
DEUXIEME PRINCIPE
Appelé aussi principe de Carnot, il fait intervenir une grandeur d’état, l’entropie S, qui mesure le
désordre du système à l’échelle moléculaire, c’est le principe de la dégradation de l’énergie.
TROISIEME PRINCIPE