Résumé thermo 2014.pptx

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F*'G/,'0*'-6',=*95803265?A/*'*+,'0*'H8/:8?9'H9.0?9*'-).:8-/;82'0)/2'+3+,45*'
*,'-*'+*2+'0*'7*I*'.:8-/;82J'
F6',=*95803265?A/*'*+,'-6'+7?*27*'0*+',962+<8956;82+'0*'-6'56;49*'*,'0*'-).2*9>?*J''
«"Ce"qu’il"faut"retenir"»"
Chapitre 1: Thermodynamique
ANNEXE:
K9*5?*9'H9?27?H*'
LM'N'O'P'A
LM'N'Mfinal'Q'Mini&al'R':69?6;82'0).2*9>?*'?2,*92*'CSD'
''O'R',96:6?-'.7=62>.'-89+'0*'-6',962+<8956;82'CSD'
''A'R'7=6-*/9'.7=62>.*'6/'78/9+'0*'-6',962+<8956;82'CSD''
L'M'N'O'P'A'*,'7*7?'A/*-A/*'+8?,'-*'7=*5?2'+/?:?'H8/9'H6++*9'0*'-).,6,'?2?;6-'T'-).,6,'U26-'
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,962+<8956;82V'.2*9>?*',8,6-*N.2*9>?*'?2,*92*R'
w=0 et q=0 → ΔU=0
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! '-*',96:6?-'0)*EH62+?82'?+8,=*95*'0)/2'>6W'H69<6?,'+)*X*7,/*2,'T'.2*9>?*'
?2,*92*'782+,62,*'

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!'
Y8;82'0*',96:6?-'0)*EH62+?82'CH9*++?82%:8-/5*D*
dw =−p(ext )dV → w=−p(ext )dV
Vi
Vf
∫
ZEH9*++?82'>.2.96-*'H8/9',96:6?-'9.:*9+?G-*'*,'?99.:*9+?G-*R'
w=−pext dV
Vi
Vf
∫=−pext Vf−Vi
( )
=−pext ΔV
[96:6?-''?99.:*9+?G-*R'-89+A/*'-*',96:6?-'+*'<6?,'<67*'T'H9*++?82'*E,.9?*/9*'782+,62,*J'
\827V'+?'H'*+,'782+,62,'*,'.>6-'H*E,V'-)?2,.>96-*'0*:?*2,R''
w=−nRT dV V
Vi
Vf
∫=−nRT ln Vf
Vi
p=nRT V et p=pext
[96:6?-' 9.:*9+?G-*R' -89+A/*' -*' ,96:6?-' 0)*EH62+?82' +*' <6?,' 0*' <6]82' H98>9*++?:*' C*ER'
7=62>*5*2,+'?2U2?,.+?56/E'0*'-6'H9*++?82'*E,.9?*/9*DV'6:*7'/2*'+/77*++?82'0).,6H*+'T'
-).A/?-?G9*V' 0827' H' *+,' .>6-' H*E,' T' 7=6A/*' ?2+,62,J' F6' H9*++?82' *+,' 782+,62,*' H*2062,'
7=6A/*'.,6H*'56?+':69?*'0)/2*'.,6H*'T'-)6/,9*J' 'K/?+A/*'-*':8-/5*':69?*'-89+'0/',96:6?-'
0)*EH62+?82V'-6'H9*++?82'0/'>6W'T'7=6A/*'?2+,62,'8/'.,6H*'*+,R'
^',*5H.96,/9*'782+,62,*V'-*',96:6?-'9.:*9+?G-*'*+,R'
&'
$'
H=U+pV
Z2,=6-H?*''
^'H9*++?82'782+,62,*'R'
ΔH=q
F6':69?6;82'0)*2,=6-H?*'*+,'-6'7=6-*/9'.7=62>.*'-89+'0)/2*',962+<8956;82'
<6?,*'T'H9*++?82'782+,62,*'
ΔH=q
C=q
ΔT
→ Cp=ΔH
ΔT
ΔU=q
T'H9*++?82'782+,62,*R'
T':8-/5*'782+,62,R'
C=q
ΔT
→ CV=ΔU
ΔT
(=6-*/9'AV'*2,=6-H?*'_'*,'76H67?,.'76-89?UA/*'(''
F89+A/*'-6',962+<8956;82'+)67785H6>2*'
0)/2'7=62>*5*2,'0*'H=6+*'T',*5H.96,/9*'
782+,62,*'*,'H9*++?82'782+,62,*R'
q=ΔHtransition de phase
F89+A/*'-6',962+<8956;82'+)67785H6>2*'0)/2'7=62>*5*2,'0*',*5H.96,/9*R'

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\*/E?45*'H9?27?H*'
F89+A/)/2' +3+,45*' .:8-/*' 062+' /2*' 0?9*7;82' +*/-*5*2,V' ?-' *E?+,*' /2*' <827;82'
0).,6,'A/?'76967,.9?+*'7*I*'?99.:*9+?G?-?,.J'(*I*'<827;82'L`'*+,'6HH*-.*'entropieJ'
K8/9'/2'737-*'C8a'-*'+3+,45*'9*:?*2,'T'+82'.,6,'?2?;6-DV'82'6'/2'G?-62'0).2*9>?*'0*',3H*'R'
'
qAB
T1
+qCD
T2
=0
qAB
T1
+qCD
T2
<0
dqrév
T
=dS
ΔS=dqrév
T
∫
réversible"
'
irréversible"
'
b'
dqirrev
T
A
B
∫+dqrev
T
B
A
∫<0
dqrev
T
B
A
∫=−dqrev
T
A
B
∫=−ΔS
dqirrev
T
A
B
∫<ΔS
dqirrev
T
A
B
∫− ΔS<0
ΔS−dqirrev
T
A
B
∫>0
A
B
irréversible
réversible
K8/9'.:8-/;82+'282'737-?A/*+'*,'?99.:*9+?G-*+'R'
'
c'
?2.>6-?,.'0*'(-6/+?/+'

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$'
(6-7/-'0*'-)*2,98H?*'
K8/9'/2'7=6/X6>*'CH6+'0*'9.67;82'7=?5?A/*DR'
dS =dqrév
T
=CdT
T
[*5H.96,/9*V'[!
(d['
'''
0
T
`'
0
T
[*5H.96,/9*V'[!
6?9*'
ST−S0=ST=CdT
T
0
T
∫
ΔS=CdT
T
T1
T2
∫
F89+A/*'A/*'-)?2,.>96-*'*+,'76-7/-.*'*2,9*'[N"'*,'['T'#'G69V'82'H69-*'0)*2,98H?*'
6G+8-/*'+,620690'`e'H/?+A/*'`N"'T'[N"'fJ'' g'
dqrev =CdT → dS =CdT
T
dS
Ti
Tf
∫=CdT
T
Ti
Tf
∫ → ΔS= CdT
T
Ti
Tf
∫
Lorsque Tf>Ti → ln Tf
Ti
>0 → ΔS > 0
K8/9'/2'7=62>*5*2,'0).,6,'8/',962+?;82'0*'H=6+*'R''
ΔS=
ΔHTtransition
Ttransition
K8/9'/2'7=6/X6>*'CH6+'0*'9.67;82'7=?5?A/*DR'
(6-7/-'0*'-)*2,98H?*'
h'
Lorsque C ne varie pas avec T → ΔS=CdT
T
Ti
Tf
∫ =Cln Tf
Ti
Lorsque la matière devient plus organisée (ou structurée) → ΔS < 0

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b'
F=U−TS
G=H−TS
i2,980/7;82'0)/2*'28/:*--*':69?6G-*'
C<827;82'0).,6,DV'-')*2,=6-H?*'-?G9*'Cj?GG+D'
jR'
^':8-/5*'782+,62,'R''
dq =dU
?2.>6-?,.'0*'(-6/+?/+'
dS −dU
T
>0
TdS >dU
^'H9*++?82'782+,62,*'R''
dq =dH
TdS >dH
dF <0
dG =dH −TdS
dF =dU −TdS
dG <0
k'
(9?,49*'0*'+H82,62.?,.'R'T':8-/5*'782+,62,'8/'H9*++?82'782+,62,*'
ΔS−dqirrev
T
>0
A
B
∫
dS −dH
T
>0
dH −TdS <0
i2,980/7;82'0)/2*'28/:*--*':69?6G-*'
C<827;82'0).,6,DV'-).2*9>?*'0)_*-5=8-,WV'lR'
'
dU −TdS <0
^',*5H.96,/9*'782+,62,*'
ΔG<0
ΔF<0
m',*5H.96,/9*'*,'H9*++?82'0822.*+R''
'
• Les transformation sont spontanées (∆G°< 0) lorsque :
elles sont exothermiques et augmentent le désordre du système :
∆H° < 0
∆S° > 0
• Les transformations sont non spontanées (∆G°>0) lorsque :
elles sont endothermiques et diminuent le désordre du système :
∆H° > 0
∆S° < 0
• Les transformations dont la probabilité de se dérouler dépend de la compétition
entre les variations d’enthalpie et les variations d’entropie.
- Transformations endothermiques qui augmentent le désordre du système :
∆H° > 0
∆S° > 0
- Transformations exothermiques qui diminuent le désordre du système :
∆H° < 0
∆S° < 0
dG =dH −TdS
#"'