Prg colles 25 PCSI

PCSI
2016-2017
Programme de colles
sciences physiques
Semaine 25 du 2 au 6 maiuilibre (en TD)
TH-C3. Énergie échangée par un système au cours d'une
transformation (en
TD)
Les questions de cours possibles :
TH-C4. Premier principe - Bilans d'énergie.
(cours et TD)
1. Énoncer la formulation usuelle du premier principe de la thermodynamique pour une
transformation finie . Envisager le cas des transformations (sans variation d'énergie cinétique) :
cyclique, adiabatique, isochore.
2. Donner la définition de l'Enthalpie d’un système ainsi que de sa capacité thermique à pression
constante . Montrer que l'enthalpie d'un gaz parfait ne dépend que de la température. Exprimer la
variation d'enthalpie d'un gaz parfait puis d'une phase condensée incompressible et indilatable.
Exprimer le premier principe sous forme de bilan d’enthalpie dans le cas d’une transformation
monobare (sans variation d'énergie cinétique) avec équilibre mécanique dans l’état initial et dans
l’état final .
3. Faire l'exemple de cours 1
4. Faire l'exemple de cours 2
5. Énoncer la loi de Laplace . Comparer la pente d'une adiabatique et d'une isotherme en
coordonnées de Clapeyron
6. Faire l'exemple de cours 3.
TH-C5. Étude des systèmes diphasés.
( en cours uniquement )
7. Donner le diagramme de phase (P,T) d'un corps pur diphasé en équilibre. Présenter le cas
particulier de l'eau. Préciser le vocabulaire adapté à chaque changement d'état. Définir l' enthalpie
ou la chaleur latente de changement d'état.
8. Cas de l’équilibre liquide-vapeur : présenter le réseau d'isotherme dans le diagramme de
Clapeyron (P,v). Etablir l'expression du titre Exprimer la variation d'entropie :
9. D'un système de masse m passant de la phase φ1 à la phase φ2 .
10. D'un thermostat en vapeur en point M de l'équilibre liquide -vapeur (théorème des moments).
Présenter la problématique du stockage des fluides.
11. Faire l'exemple de cours 1
12. Faire l'exemple de cours 2
Les questions de cours possibles pour l'interrogation de la semaine 25
1. Situer les différentes zones dans un diagramme de phase (P,T)
2. Cas de l’équilibre liquide-vapeur : présenter le réseau d'isotherme dans le diagramme de
Clapeyron (P,v). Savoir placer différents points.
3. Dans le cas d'un mélange liquide-vapeur de masse m, exprimer la fraction massique de la
vapeur xv ainsi que la fraction massique du liquide xl. Exprimer l'enthalpie massique du mélange hm
en fonction des enthalpies massiques des différentes phases h mv et hml. ainsi que xv et xl.
4. Exprimer la variation d'enthalpie d'un système de masse m passant de la phase φ1 à la phase φ2
en fonction :
a) Des enthalpies massiques de chacune des phases hm1 et hm2 .
b) De la chaleur latente massique L1→2
5. Enoncer le 2nd principe
6. Exprimer la variation d'entropie :
a) D'un système de masse m passant de la phase φ1 à la phase φ2 .
b) D'un thermostat