THERMODYNAMIQUE CHAP I : ETATS DE LA MATIÈRE I

THERMODYNAMIQUE
CHAP I : ETATS DE LA MATIÈRE
I. INTRODUCTION
1. Echelle macroscopique
2. Echelle mésoscopique
3. Echelle microscopique
II. DESCRIPTION D’UN SYSTÈME
1. Etude thermodynamique
2. Propriétés
3. Variables ou grandeurs ou paramètres thermodynamiques
a) Définition
b) Classification
c) Propriétés
III. EQUILIBRE D’UN SYSTÈME
1. Définition
a) Equilibre interne
b) Equilibre avec l’extérieur
2. Equation d’état
a) Cas du gaz parfait
b) Généralisation, fonction d’état
3. Température Celsius et température absolue
a) Equilibre thermique et température
b) Réalisation d’un thermomètre
c) Thermomètre à GP
d) Différénts thermomètres
IV. MODÈLE MACROSCOPIQUE DU GP
1. Isothermes du GR en coordonnées d’Amagat, interprétation.
2. Mélange idéal de GP, pressions partielles, fractions molaires, masse molaire, densité
V. FLUIDES RÉELS ET PHASES CONDENSÉES
1. Equation d’état de Van der Waals
2. Dilatation et compressibilité d’un fluide.
a) Rappel sur les formes différentielles
i. Fonction à une variable
ii. Fonction à 2 variables
b) Coefficients thermoélastiques d’un fluide
i. Coefficient de dilatation isobare
ii. Coefficient de compressibilité isotherme
c) Cas du gaz parfait
d) Phases condensées :équation d’état., définition de λ, µ.
VI. CHANGEMENTS D’ÉTATS PHYSIQUES DU CORPS PUR
1. Vocabulaire
2. Courbe d’analyse thermique
3. Diagramme P=f(T).Point triple. Point critique.
4. Diagramme d’état en coordonnées de Clapeyron
a) Tracé
b) Théorème des moments

CHAP II : ÉVOLUTION D’UN SYSTÈME FERMÉ
I. ÉTAT D’UN SYSTÈME, TRANSFORMATION D’UN SYSTÈME
1. État d’un système
2. Transformations
3. Irréversibilités
a) Diffusion
b) Conduction thermique
c) Transfert de volume
d) Conduction électrique
e) Conclusion
4. Transformations idéales : modélisation
a) Transfo infiniment lente
b) Transfo réversible
II. ÉCHANGES ÉNERGÉTIQUES
1. Travail des forces de pression
a) déf du travail et propriétés
b) travail des forces de pression
c) Expression à partir d’un cas particulier
d) Rq
2. Transfo particulières
i. Monobare
ii. Réversible
iii. Isobare
iv. Isochore
e) Représentation
3. Puissance mécanique, puissance utile
4. Transfert thermique, chaleur échangée
a) Introduction
b) Transfo particulières
i. Monotherme
ii. Isotherme
iii. Adiabatique
5. Puissance thermique
a) Déf
b) Propriétés, résistance thermique
c) Température de contact
CHAP III: PREMIER PRINCIPE
I. GÉNÉRALITÉS
1. Énergie totale d’un système
2. Énoncé général du 1er principe
II. APPLICATION DU 1ER PRINCIPE À DES TRANSFORMATIKONS
PARTICULIÈRES
1. Adiabatique
2. Isochore
a) Le système n’est soumis qu’à des forces de pression
b) Autres cas
3. Transformation monobare, fonction enthalpie.

III. EXPRESSION DE L’ÉNERGIE INTERNE DANS LE CAS D’UN CORPS
PUR MONOP^HASÉ
1. Cas où seules les forces de pression travaillent
2. Autres cas
3. Cas du gaz parfait :1ère loi de Joule
4. Cas du gaz de Van der Waals
5. Cas d’une phase condensée
IV. EXPRESSION DE L’ENHALPIE DANS LE CAS D’UN CORPS PUR
MONOPHASÉ
1. Cas où seules les forces de pression travaillent
2. Cas du gaz parfait :2ème loi de Joule
3. Relation de Mayer pour un G.P. ; expression de Cp et Cv en fonction de γ.
4. Enthalpie d’une phase condensée
5. Enthalpie de changement de phase d’un corps pur à P et T fixées : ∆rH, L,
l.
I. APPLICATION DU PREMIER PRINCIPE
1. Détente de Joule Gay-Lussac
i. Description
ii. Analyse
2. Transformations d’un gaz parfait
i. Isochore
ii. Monobare
iii. Monotherme
iv. Isotherme
v. Adiabatique quelconque
vi. Adiabatique infiniment lente.
a. Loi de Laplace
b. Autres formes de la loi.
vii. Comparaison des pentes d’une adiabatique et d’une isotherme
3. Mesure de γ par la méthode de Rückhard
4. Calorimétrie
i. Mesures de chaleurs massiques de solides ou de liquides
a. Généralités
b. Méthode des mélanges
c. Méthode avec apport de travail utile
i. En statique
ii. En dynamique
CHAP IV: 2 nd PRINCIPE
RÉVISIONS DU 1er PRINCIPE
I. ENTROPIE ET 2nd PRINCIPE
II. IDENTITÉ THERMODYNAMIQUE
1. Corps pur monophasé
2. Autres systèmes
3. Deuxième forme de l’identité thermodynamique
III. EXEMPLES DE CALCULS DE VARIATION D’ENTROPIE
1. Méthode générale
2. Transfert thermique entre un solide et une source de chaleur monotherme
3. Transfert thermique entre deux corps

4. Paroi fixe en contact avec deux sources de chaleur monothermes, en régime
stationnaire.
5. Entropie d’un GP
Variables T,P
Variables T ,V
6. Transformations particulières du GP
Isochore
Isobare
Isotherme
Isentropique
7. Changement d’état isobare et isotherme d’un corps pur
IV. TRANSFORMATION MUTUELLE TRAVAIL-CHALEUR
1. Transformation de travail en chaleur
2. Transformation de chaleur en travail
V. APPLICATION DU 2ND PRINCIPE AUX CYCLES DITHERMES
1. Définition
2. Propriétés
3. Diagramme de Raveau
4. Moteurs dithermes
Théorème de Carnot
Moteur à 4 temps
Comparaison du moteur à 4 temps avec le cycle de
Carnot le plus proche