Étude des systèmes fermés

Étude des systèmes fermés
PC Lycée Dupuy de Lôme
E. Ouvrard (PC Lycée Dupuy de Lôme) Thermodynamique 1 / 15

1Bilan énergétique pour un système fermé
Equilibre d’un système
Nature et caractéristiques des transformations
Application aux gaz parfaits
Cas des systèmes incompressible
2Bilan entropique pour un système fermé
3Changement d’état d’un corps pur
Diagramme des phases
Titre massique en vapeur
Bilan énergétique pour un changement d’état isotherme
4Machines dithermes
Bilans
Efficacité
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Bilan énergétique pour un système fermé Equilibre d’un système
On parlera d’équilibre
Thermique lorsque TΣ=TSource
Mécanique lorsque pΣ=pext
Thermodynamique Si les deux équilibres sont réalisés
Une transformation s’effectuant sans équilibre mécanique à chaque
instant est dite brutale et irréversible.
Une transformation s’effectuant à l’équilibre mécanique à chaque
instant est dite quasistatique.
Une transformation s’effectuant à l’équilibre thermique et mécanique
à chaque instant est dite réversible
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Bilan énergétique pour un système fermé Equilibre d’un système
Tout transfert est défini par rapport au système
positivement si le système reçoit de l’énergie
négativement si le système fournit de l’énergie à l’ext.
Le système "reçoit" de l’énergie sous forme
de transfert thermique Q(Transferts lents)
de travail des forces de pression W(Transferts rapides)
Autre Wu(Résistance électrique, hélice ...)
Travail des forces de pression
Pour un déplacement dV d’une surface soumise à → Rext
δW =−pext.dV
WA→B=−∫A↷Bpext.dV avec pext =→
Rext
S
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Bilan énergétique pour un système fermé Equilibre d’un système
Fonctions Uet H
L’énergie interne Uet l’enthalpie Hsont des fonctions d’état extensives
U=Ec(micro)+Ep(micro)
Capacité thermique à V=Cte:Cv=∂ U
∂T V=Cte
H=U+pV
Capacité thermique à p=Cte:Cp=∂ H
∂T p=Cte
Bilan énergétique Il s’agit de relier la variation d’énergie ( sous toutes ses
formes) d’un système aux transferts avec l’extérieur
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