Thermodynamique

THERMODYNAMIQUE

1. Premier principe thermodynamique
1.1. Définition
1.1.1. Système
Un Système est une partie de l’univers constitué par des éléments que
l’on veut étudier. Lorsqu’on parle de Système, on isole ces éléments par
la pensée du reste de l’univers qui est appelé milieu extérieur.
gaz
système
milieu extérieur
Exemple :
nmoles de gaz dans les conditions normales (CNTP), T = 273 K et
P = 1 atm.

1.1.2. Etat et fonction d’état
Un Système est caractérisé par son état. L’état est décrit par les valeurs
que prennent un ensemble de variables appelées fonction d’état.
L’exemple précédent, montre que l’état du gaz est défini par les valeurs
de fonction d’Etat : Température (T)et Pression (P).
Les fonctions d’état ne sont pas indépendantes, elles sont reliées entre
elles par des équations appelées équations d’état.
du gaz
du gaz
PV = nRT
constante des gaz parfaits
température (K)
nombre de moles
volume
pression
Equation d’état des gaz parfaits

1.2. Enoncé du premier principe: Energie interne
Le premier principe exprime que l’énergie ne peut être créée ni
détruite spontanément d’où l’énoncé :
l’Energie d’un système isolé est constante
Conséquences :
On peut donc caractériser un système par son énergie et
l’évolution du système par la variation de son énergie.
Cette grandeur caractéristique d’un état donné d’un Système est
appelée énergie interne U.
Pour un système de masse m :
U = mC2
masse du système
célérité de la lumière

Ce qui importe, ce n’est pas la valeur absolue de Umais la
variation Uentre les états 1et 2du Système.
système
E1 = U1
système
E2 = U2
état1état2
Ureprésente l’énergie échangée entre le milieu extérieur et le
système quand ce dernier passe de l’état 1àl’état 2.
12 UUU 