Chapitre T0 Un peu d’histoire

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Chapitre T0 Thermodynamique 2012-2013

O.KELLER – TSI1 Lycée Louis Vincent Metz

Chapitre T0 Un peu d’histoire

Préhistoire:

Age du feu (notion de chaleur) ; sensation du chaud et froid (notion de température) XVII^e siècle:

Apparition des premiers thermomètres (dilatation d’un fluide avec la température) XVIII^e siècle :

• Distinction pour la première fois de température (état d’un système) et chaleur (transfert d’un système à un autre) par BLACK

• 1741 : Anders CELSIUS (Suédois, 1701-1744) : Définition de l’échelle légale centésimale de température qui porte son nom (A l’origine, le thermomètre de Celsius était gradué en sorte que 0 correspondait au point d’ébullition de l’eau, et 100 au point de congélation. Ce n’est qu’après sa mort que ses collègues inversèrent l’échelle de Celsius pour lui donner sa forme actuelle à savoir 0 pour la température de l’équilibre eau-glace et 100 pour celle de l’équilibre eau-vapeur).

• 1780 : Premières machines à vapeur (James WATT).

• Hypothèse matérielle de la chaleur (LAVOISIER 1784 : existence d’un fluide calorique) ou hypothèse microscopique (BERNOUILLI, LAPLACE, fin du XVIIIe siècle : existence d’une agitation thermique).

XIX^e siècle :

• Modèle expérimental du gaz parfait (après BOYLE-MARIOTTE, 1670, PV=cte à température fixée, GAY-LUSSAC et CHARLES (1800) puis AVOGADRO-AMPERE (1810) aboutissent à l’équation d’état PV=nRT)

• Lord KELVIN : Définition de l’échelle absolue de température en Kelvin : thermomètre à gaz parfait (Quand P tend vers 0, PV est proportionnel à T(K) avec pour température de référence T0=273,16K pour l’équilibre glace ó eau ó vapeur).

• JOULE, 1840 : équivalence entre chaleur et travail mécanique : naissance du premier principe

• CARNOT (1824) et CLAUSIUS (1850) : caractère orienté des échanges thermiques : la production de travail n’est possible qu’avec deux sources de chaleur (prélude du 2^e principe)

• BOLTZMANN (fin du XIXe ) introduction de la thermodynamique statistique : modèle microscopique du gaz parfait, température cinétique comme mesure de l’agitation thermique microscopique.

XX^e siècle :

• Axiomatique des deux principes

• Applications aux machines thermiques, sans ou avec transitions de phases.

• Thermodynamique physique et chimique, de l’équilibre ou du non équilibre,….