Semaine du 01/05/2017

Programme de colles en physique (PCS2)
Du 02 au 05 mai 2017
1 Thermodynamique
1.1 Descriptions microscopique et macroscopique d’un syst`eme `a l’´equilibre (exos)
1.2 Description d’un corps pur sous deux phases (cours + exos)
— Vocabulaire sur les changements d’´etat.
— Etat m´etastable.
—Diagramme (P,T) : cas g´en´eral, cas particulier de l’eau, notion de point triple et de point critique.
—Diagramme de Clapeyron pour l’´equilibre liquide-vapeur : r´eseau d’isothermes, th´eor`eme des moments (`a savoir
´etablir), pression de vapeur saturante.
— Probl´ematique du stockage d’un fluide dans une enceinte ferm´ee.
— Notion de pression partielle. Application `a l’´equilibre liquide-vapeur de l’eau en pr´esence d’une atmosph`ere inerte.
1.3 Premier principe de la thermodynamique (cours + exos)
—Energie interne,´energie totale,´enonc´e du premier principe.
— Notion de travail, de transfert thermique : connaˆıtre les 3 types de transfert thermique.
— Transformations : isochore, isobare, monobare, isotherme, monotherme et adiabatique (savoir donner un exemple).
— Notion de thermostat.
— Conditions pour une mod´elisation isotherme ou adiabatique.
— Expression du travail des forces de pression ext´erieures (d´emonstration dans le cas particulier d’un gaz dans un
r´ecipient muni d’un piston mobile, g´en´eralisation admise).
— Diagramme de Clapeyron(P,V), interpr´etation g´eom´etrique du travail des forces de pression dans ce diagramme pour
une transformation m´ecaniquement r´eversible, cas d’un cycle.
—savoir calculer du travail pour quelques transformations classiques : isochore, monobare, isotherme et m´ecaniquement
r´eversible pour un GP.
—Exercice d’application : compression brutale ou m´ecaniquement r´eversible d’un GP en contact avec thermostat.
1.4 Application du premier principe (cours + exos sauf changement d’´etat)
—Enthalpie : transformation monobare entre deux ´etats d’´equilibre (d´emo `a connaˆıtre).
— D´efinition de Cp.
—Enthalpie d’un GP,relation de Mayer pour GP (d´emo `a connaitre).
—Enthalpie d’une phase condens´ee incompressible et indilatable.
—Enthalpie massique (ou chaleur latente massique) de changement d’´etat.
— M´ethode de calcul des variations d’enthalpie et d’´energie interne pour un m´elange liquide-vapeur.
—Calorim´etrie : m´ethode ´electrique, m´ethode des m´elanges, mesure de la chaleur latente massique de fusion de la glace,
mesure de la valeur en eau d’un calorim`etre.
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