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A applications des principes de la thermodynamique a i etude des systemes fermes

A APPLICATIONS DES PRINCIPES DE LA THERMODYNAMIQUE A I Étude des systèmes fermés A I Principes et dé ?nitions A I ? Premier principe Pour un système macroscopiquement au repos il existe une fonction d ? état extensive U appelée énergie interne relative au système S telle que lors d ? une transformation de ce système sa variation est égale à la somme du travail W et du transfert thermique Q échangés avec l ? extérieur ? U W Q U EC microscopique d ? agitation Ep potentielle microscopique Pour un système en mouvement par rapport à un référentiel on peut utiliser la notion d ? énergie totale ? E ? U Ec macroscopique Epext Wautre Q Epext énergie potentielle d ? interaction entre le système et l ? extérieur Wautre travail des forces extérieures ne dérivant pas d ? une énergie potentielle travail électrique transfert de rayonnement A I Deuxième principe de la thermodynamique A tout système thermodynamique est associé une fonction d ? état notée S appelée entropie - l ? entropie d ? un système isolé cro? t jusqu ? à l ? établissement d ? un état d ? équilibre Elle est alors maximale - l ? entropie est une grandeur extensive Dans une transformation quelconque d ? un système S couplé à une source de chaleur idéale de température Te et une source de travail idéale la variation d ? entropie se met sous la forme ?S Séchange Scrée ? ?q avec Séchange L ? intégrale est calculée le long du chemin réellement suivi par le système au cours Te de l ? évolution Scrée représente la création d ? entropie due au caractère irréversible de l ? évolution Scrée si transformation irréversible Scrée si transformation réversible Remarques ? Source de chaleur idéale La variation d ? entropie d ? une source idéale de chaleur lors d ? une transformation in ?nitésimale est donnée par dS ? Qe Te car on admet que les transferts d ? énergie interne sont réversibles Un thermostat de très grande capacité calori ?que et dont la température reste constante peut être considérée comme une source idéale sa variation d ? entropie est alors donnée par ?S Qe Te Qe est l ? énergie thermique reçue par le thermostat ? Source de travail idéal L ? entropie d ? une source de travail idéal reste constante au cours d ? une transformation Il n ? y a aucune dissipation d ? énergie par frottement à l ? intérieur du système Son évolution est totalement irréversible Cette démarche permet de ne tenir compte que des causes d ? irréversibilité internes au système S en éliminant les causes d ? irréversibilité externes ? Dans le cas d'un chemin irréversible pour calculer Séchange il faut modéliser l ? échange ou alors conna? tre comment se fait le transfert par convection conduction loi de Fourier C A I Un gaz est dit parfait si les actions mécaniques exercées sur les molécules sont assimilables à