Généralités sur les systèmes thermodynamiques
Plan :
1. Notions de base
a. Système thermodynamque
b. Grandeurs macroscopiques et microscopiques :
c. Equilibre thermodynamique
d. Pression
2. Température
a. Les échelles centésimales de température
b. Propriétés des gaz aux faibles pressions.
c. Température absolue
3. Gaz parfaits- gaz réels
a. Gaz parfaits
b. Gaz réels
La thermodynamique est l’étude des phénomènes thermiques en relation avec la dynamique. Les
systèmes étudiés, souvent des fluides (gaz ou liquide), comportent un nombre très élevé de
particules (atomes, molécules, ions).
Deux approches de la thermodynamique sont possibles :
Une approche microscopique statistique à partir des lois physiques appliquées aux
particules qui composent le système
Une approche macroscopique. Le système est alors défini par quelques
paramètres perceptibles à notre échelle tels que la pression, la température, le
volume.
1. Notions de base
a.
Système thermodynamique :
Un systèmes thermodynamique est un ensemble formé d’un très grand nombre de particules.
Tout ce qui n’appartient pas au système est extérieur au système au système.
Le système est ouvert s’il y a un transfert de matière entre le système et le milieu extérieur.
Le système est fermé s’il n’y a pas de transfert de matière, par contre il peut y avoir un
transfert d’énergie avec l’extérieur.
Le système est isolé s’il y a ni transfert de matière, ni transfert d’énergie entre le système et
l’extérieur.
b.
Grandeurs macroscopiques et microscopiques :
Une grandeur microscopique caractérise UNE particule alors qu’une grandeur macroscopique
caractérise un grand nombre de particules (le système étudié), une mesure macroscopique réalise
une moyenne de grandeurs microscopiques.
Les grandeurs macroscopiques, susceptibles d’être modifiées lors d’une transformation
quelconque d’un système, sont appelées
paramètres d’état du système
. Elles permettent de
décrire l’état d’un système.
Une grandeur macroscopique est une
grandeur extensive
si elle dépend de la quantité de matière
de ce système. Exemples : La masse , le volume , le nombre de moles, l’énergie…sont des
grandeurs extensives.