Cours de THERMODYNAMIQUE SMPC S1
Cours de THERMODYNAMIQUE SMPC S1
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Taille du fichier : 2.18 MB
Nombre de pages : 146
Date de publication : 16/10/2014
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FILIERE: SMP1 – SMC1 – SM1
MODULE : PHYSIQUE 2
COURS DE THERMODYNAMIQUE
Pr. Kamal MAHDOUK
SOMAIRE
1. QUELQUES DEFINITIONS
2. QUANTITE DE CHALEUR ET TRAVAIL
3. ENERGIE INTERNE ET PREMIER PRINCIPE DE LA THERMODYNAMIQUE
4. LES COEFFICIENTS CALORIMETRIQUES
5. LE SECOND PRINCIPE DE LA THERMODYNAMIQUE
6. LES MACHINES THERMIQUES
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ICI-ICI-ICI-ICI-ICI-ICI-ICI-ICI
SOMAIRE
Chapitre 1: QUELQUES DÉFINITIONS
I- Le système
I-1 Définitions
I-2 Conventions
II-1 Variables et équation d’état
II.2 Fonction d’état
III- Représentation graphique d’un état
IV- État d’équilibre
V- Transformation d’un système
V-1 Transformation quasi-statique
V-2 Transformation réversible
V-3 Transformation irréversible
V-4 Remarques
V-5 Transformations Particulières
Transformation Isochore
Transformation Isobare
Transformation Isotherme (Cas du gaz Parfait)
Transformation Cyclique
V-6 Transformation Adiabatique
CHAPITRE 2
QUANTITE DE CHALEUR ET TRAVAIL
I- La chaleur
I-1 Chaleur Massique
I.1-1 Chaleur massique à volume constant ou à pression constante
Chaleur massique à volume constant
Chaleur massique à pression constante
I-1-2 Chaleurs échangées
I.2 Chaleur latente de changement de phase (d’état) d’un corps pur
I.3 Équilibre Thermique
I.3.1 Équilibre thermique entre deux systèmes
I.3.2 Cas de trois systèmes
I.3.2 Cas de trois systèmes
1.3 Principe zéro de la Thermodynamique
I.4 Application : Calorimétrie
Définition
La calorimétrie est la mesure des échanges de chaleur entre différents corps
I.4 Application : Calorimétrie
II - Travail
II.1 Remarques
II.2 Interprétation graphique
II.2.1 Cas des cycles
II.2.2 Cas d’une transformation isobare (P=cte)
II.2.3 Cas d’une transformation isochore (V=cte)
II.3 Particularité
II.4 Exemple: Compression d’un Gaz Parfait
II.4.1 Compression isotherme spontanée (irréversible)
II.4.2 Compression isotherme quasi statique
II.4.3 Récapitulation:
CHAPITRE 3
ENERGIE INTERNE ET PREMIER PRINCIPE DE LE THERMODYNAMIQUE
I. L’énergie interne
I. 1. Définition
I. 2 Remarque
II Premier Principe
II.1 Énoncé
II.3 Expression différentielle du premier Principe
II.4 Cas d’un système isolé
I.5 Cas des transformations particulières
I.5.1 Transformation cyclique
I.5.2 Transformation isochore réversible
I.5.3 Transformation adiabatique réversible
I.4.4 Transformation isobare réversible
IV. La Fonction Enthalpie
IV. 1. Remarque
CHAPITRE 4
LES COEFFICIENTS CALORIMETRIQU
I. Coefficients calorimétriques
II. Relations entre les Coefficients calorimétriques
III. Transformation adiabatique réversible d’un gaz parfait
III.1 Positions relatives des courbes isothermes et adiabatiques
III.2 Équation de la transformation adiabatique réversible d’un gaz parfait
Conclusion
IV. Cas du gaz parfait
IV.1 Le modèle du gaz parfait
IV.2 Énergie interne du gaz parfait
IV.2.1 Cas du gaz parfait monoatomique (Ar, Ne…)
IV.2.2 Cas du gaz parfait diatomique (H2, N2, O2…)
IV.3 Relation de Mayer
V. Coefficients calorimétriques pour le gaz parfait
V.1. Cas de n moles
V.2. Cas d’une mole
V.2.1. Gaz parfait monoatomique
VI.2.2. Gaz parfait diatomique
VII. Application: Détente de Joule – Gay Lussac
CHAPITRE 5
LE SECOND PRINCIPE DE LA THERMODYNAMIQUE
I. Insuffisance du premier principe
I.1.1. Exemple
Conclusion
Le premier principe ne s’oppose
pas au transfert de chaleur d’un
corps froid à un corps chaud
II. Nécessité d’un deuxième principe
III. Le deuxième principe de la thermodynamique
III.1. Énoncé
III.2. Exemple
III.4. Cas d’une transformation adiabatique et réversible
isentropique
III.5. Cas d’un système isolé
IV. Énoncés historiques du 2ème principe
IV.1 Énoncé de Kelvin
Démonstration
IV.2 Énoncé de Clausius
Démonstration
V. Variation d’entropie d’un gaz parfait
Applications
1. Détente isotherme réversible d’un gaz parfait
2. Détente de Joule - Gay Lussac
- Bilan énergétique (1er principe)
- Bilan entropique (2nd principe)
CHAPITRE 6
LES MACHINES THERMIQUES
I. Définitions
I.1. Machine thermique
I.2. Source de chaleur
I.3. Transformation monotherme
I.4. cycle ditherme
II. Énoncé mathématique du second principe
la relation de Clausius pour un cycle.
Généralisation
III. Théorème de Carnot
III. 1. Cycle de Carnot
III. 2. Théorème de Carnot
Cas d’un moteur ditherme irréversible
IV: Différents types de machines ditherme
IV. 1. Moteur thermique
IV.1.1 - Moteur thermique réversible
IV.1.2 - Moteur thermique irréversible
IV. 2. Machine frigorifique
IV. 3. Pompe à chaleur
Cas ou la pompe à chaleur est réversible
V. Applications (Exemples de cycles moteurs)
V.1. Moteur à explosion (moteur à essence): cycle de Beau de Rochas ou cycle d’Otto
Description du cycle
- Étude thermodynamique
V.2. Moteur à allumage par combustion : Cycle Diesel
-Étude thermodynamique
