Physique
Programme de colle. Semaine 12 (du 10/01 au 14/01) Physique
Thermodynamique
Sytème et Univers. Système isolé, fermé, ouvert.
Variables d'état et fonctions d'état. Variables intensives et variables exten- sives.
Premier principe (conservation de l'énergie). On accepte la séparation pos- sible en trois contributions : énergie interne, énergie cinétique macroscopique et énergie potentielle macroscopique.
Second principe : existence et propriétés de la fonction entropie.
Fonctions énergie interne, enthalpie, énergie libre, enthapie libre.
Variables canoniques associées à une fonction d'état.
Critères d'évolution d'un système sous contrainte : on xe deux variables et on identie la fonction qui décroît au cours de l'évolution (= existence d'un paramètre interne d'évolution, par ex. l'avancement d'une réaction chimique).
Détentes des gaz : Joule-Gay-Lussac, Joule-Thomson. Calcul de la va- riation de température. Cas général d'un système ouvert (uide en écoulement).
Potentiel chimique d'un corps pur : dénition à partir de l'énergie interne, ex- pressions avec les autres fonctions d'état, dérivées premières et secondes. Gran- deurs molaires (en particulier volume molaire et entropie molaire).
Utilisation du potentiel chimique pour l'étude des changements d'état du corps pur. Représentations graphiques.
Potentiel chimique du gaz parfait, des gaz réels, notion de fugacité (déter- mination à partir des isothermes).
Entropie molaire absolue : troisième principe, détermination expérimentale à partir des mesures des capacités thermiques à pression constante et des en- thalpies de changement d'état.
Exercices
Sur tout le programme de thermodynamique de première année, en particu- lier les machines thermiques
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