MPSI B PROGRAMME DE COLLES N°7

MPSI B
PROGRAMME DE COLLES N°27
du 17/5 au 22/5/2010
THERMODYNAMIQUE
Introduction de la pression :origine et définition macroscopique,
unité. Champ de pression dans un fluide en équilibre,
indépendance avec l’orientation de l’élément de surface choisi.
Equation fondamentale de la statique des fluides( dp=-ρgdz et
cas général grad p=fv avec exemples).
Principe fondamental de l’hydrostatique et applications.
Equilibre thermodynamique d’une atmosphère isotherme :
formules du nivellement barométrique et de distribution de
Boltzmann. Théorème d’Archimède.
Théorie cinétique des gaz parfaits ; historique, hypothèses
fondamentales, définitions cinétiques de la pression et de la
température, les gaz parfaits, la pression, recherche de la pression
par un calcul « simpliste », vitesse quadratique moyenne, énergie
interne U, Cv (mol), gaz parfait mono ou diatomique, Cv(mol)(T)
pour H2.
Gaz réel ; équation d’état de Van der Waals, pressions cinétique et
moléculaire, libre parcours moyen, fréquence de collision.
Passage du microscopique au macroscopique : descriptions
microscopique et macroscopique des systèmes thermodynamiques,
définitions (homogène, hétérogène, isotrope, anisotrope, phase…),
variables d’état et de description thermodynamiques, grandeurs
extensives ou intensives, équation d’état, modèles pour l’étude
d’un fluide, coefficients différentiels pour un fluide ou un solide,
équation d’état déduite des coefficients différentiels.
Vitesse d’évolution d’un système, constante de temps, notion
d’irréversibilité macroscopique, transformation quasi-statique,
transformation réversible, critère de réversibilité.
Dérivées partielles et différentielles ; critère de Schwartz.