• Aucun résultat trouvé

3 Phases condensées

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2022

Partager "3 Phases condensées "

Copied!
1
0
0

Texte intégral

(1)

PCSI Physique

Fiche Thermo1 : Du GPM aux fluides réels et phases condensées

1 Description d’un système thermodynamique

–Pression:Les forces pressantesexercées par le fluide surd−→S(M)orienté vers l’extérieur s’écrivent : d−→F(M) =P(M)dS(M)−→n(M)

P(M) =Pc(M) +Pm(M)

–Température : Elle mesure l’intensité de l’agitation thermique.

Son existence comme fonction d’état est fournie par leprincipe 0 de la thermodynamique.

T(K) = 273,15 +t(˚C) –Energie interne:

U=P ECi+P

EPint U(V, T) Capacité thermique à volume constant:

CV(T) = (∂U

∂T)V

Capacité thermique molaire à volume constantCV,n(T):CV(T) =nCV,n(T) Capacité thermique massique à volume constantcV(T):CV(T) =mcV(T) –Coefficients thermoélastiques:

Coefficient de compressibilité isotherme :χT=V1(∂V∂P)T

Coefficient de dilatation isobare :α=V1(∂V∂T)P

Coefficient de compression isochore :β=P1(∂P∂T)V avec α=βχTP

Coordonnées d’Amagat :(P V, P) de Watt :(P, V) de Clapeyron(P, v)

2 Systèmes gazeux

2.1 Modèle duGaz Parfait Monoatomique (GPM) – Atomes identiques et ponctuels.

– Atomes sans interaction à moyenne ou longue portée (Pm= 0).

–Distribution des vitessessur les atomes :permanente,homogène,isotrope.

(E)

2.2 Modèle duGaz Parfait (GP) – Molécules identiques.

–Pression suffisamment faiblepour que l’on puisse négliger les interactions à moyenne ou longue portée entre les molécules (Pm= 0).

– Distribution des vitesses sur les molécules : permanente, homogène, isotrope.

(E)

2.3 Modèle du Gaz de Van der Waals Termes correctifs par rapport au GP :

–b:covolume. Le volume des molécules est pris en compte :V 7→(V−nb).

– Les interactions à moyenne ou longue portée entre les molécules sont prises en compte : Pc7→P−Pm= (P+nV22a)

(P+nV22a)(V−nb) =nRT

1

PCSI Physique

3 Phases condensées

On envisage une variation élémentairedV de volume du système : dV = (∂V

∂T)PdT+ (∂V

∂P)TdP dV =αV dT−χTV dP

Solides et liquides sont modélisés par des systèmesincompressiblesetindilatables(α= 0, χT= 0)

Soit un système thermodynamique de masse totalem, constitué denmoles de particules.

Soitnla densité particulaire du système etmla masse d’UNE particule.

GPM GPD GP Phase condensée

Pression Pc=13nmu2

Température Ectrans=12mu2=32kBTc

Equation d’état P V =nRT=N kBT V=V0=cste

Energie interne U=32nRT U=52nRT dU=nCV,n(T)dT dU=mc(T)dT

CV(T) 32nR 52nR g(T) C(T)

CV,n(T) 32R 52R g,n(T) C,n(T)

cV(T) 2M3R 2M5R g,m(T) c(T)

(DEF)

2

Références

Documents relatifs

Les molécules d’un gaz réel ne sont pas ponctuelles, comme dans le modèle du gaz parfait monoatomique, mais possèdent un volume propre inaccessible aux autres molécules. mol − 1

c) Cas d’un référentiel en rotation uniforme autour d’un axe fixe Exemples de force d’inertie d’entrainement (Statique terrestre : définition du poids...)a. Exemples de

Equation d’état de Van der Waals (non exigible, il faut pouvoir expliciter les différences avec le modèle du gaz parfait).. Définitions (compressibilité isotherme et

• Dans la mesure où la tension est la même aux bornes de toutes les branches de l'assemblage, l'addition des courants ne dépend pas de l'ordre des compo- sants du modèle. ◊

◊ remarque : l'inductance est plus grande avec le noyau de fer feuilleté (aimantation induite) ; elle est un peu plus faible avec un noyau de métal non feuilleté (champ magnétique

Complète la colonne bleue du tableau puis les autres colonnes au fur et à mesure des questions.. Cuillerées de farine 2 Poids en

Complète la colonne bleue du tableau puis les autres colonnes au fur et à mesure des questions.. Cuillerées de farine 2 Poids en

On suppose que l’énergie cinétique moyenne des molécules de dioxygène vaut E = (5/2)kT. La vitesse quadratique moyenne du dioxygène est u = 450 m/s. Calculer la vitesse