sciences po saint germain en laye master

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F est un potentiel thermodynamique à V et T constants . /Length 1976 On définit alors une autre grandeur extensive, la fonction d'état appelée enthalpie, notée H et exprimée également en Joule, qui est plus spécialement adaptée aux transformations à pression constante : Si la transformation est isobare (transformation à pression constante), la quantité de chaleur échangée QP au cours de cette transformation est égale à la variation d'enthalpie du système : Relation entre U et H pour des transformations isothermes. Par exemple, dans le granit, on trouve trois phases : le quartz, le feldspath et le mica. >> Système thermodynamique 1.1. Voici une définition de cette notion complexe à … La masse m, le volume V, les quantités de matière ni, la température T et la pression P sont des exemples de variables d'état. Enfin, remarquons que S est un potentiel thermodynamique si le système est isolé : dS = diS ≥ 0 (16) Selon les conditions d’évolution du système, nous disposons donc de différents endobj endobj Pour tout système, il est possible de définir une grandeur extensive, homogène à une énergie, appelée énergie interne et notée U. << Système homogène et hétérogène 7 1.2 Évolution d’un système 8 1.2.1 État de repos et état d’équilibre d’un système 8 Exercice d’application. x���P(�� �� La température du uide est donnée par : T= Si un système thermodynamique est entièrement homogène, physiquement et chimiquement, on dit qu'il constitue une seule phase.Dans le cas contraire, on appelle phases ses parties homogènes. /Resources 13 0 R On compte positivement la chaleur reçue par le système. L'entropie, Variation d'entropie lors d'une réaction chimique, Enthalpie libre molaire standard de réaction, J. Golebiowski, F. Fontaine-Vive, CDIEC, Université de Nice Sophia Antipolis. >> stream 5 2) Caractérisation d’un milieu homogène Pour un mélange de gaz ou pour une solution homogène 3 comportant I constituants la thermodynamique définit un très grand nombre de variables : U,S,V,n i,T,p, µi,H,F,G... alors que seul I+2 variables suffisent à décrire entièrement l’état du système 4. Les états standards correspondent à une pression dite pression standard, notée P0, et conventionnellement fixée à : P0 = 1 bar = 105 Pa = 0,9872 atm = 750 mm Hg. /Type /XObject >> Pour aller de l'état initial à l'état final, on peut envisager un chemin passant par deux états intermédiaires. Si un système thermodynamique est entièrement homogène, physiquement et chimiquement, on dit qu'il constitue une seule phase. /Matrix [1 0 0 1 0 0] /FormType 1 Les transformations isothermes : transformations à température constante. /FormType 1 ... Thermodynamique et cinétique Loi d'action de masse. une mole) d'un corps pur à pression constante ou volume constant, pour augmenter sa température de 1 K. Joule a montré que l'énergie interne et l'enthalpie d'un gaz parfait ne dépendent que de la température, même si la transformation n'a pas lieu à volume constant ou pression constante. Pour un même composé, il est possible de définir plusieurs états standard à une même température T (eau vapeur à 298 K, eau liquide à 298 K, eau solide à 298 K). %���� Système thermodynamique Il faut pouvoir définir sans ambiguïté ce qui appartient au système thermodynamique étudié, et ce qui est situé en-dehors de celui-ci. endstream endobj SYSTÈMES OUVERTS, thermodynamique. La notion d’état d’équilibre thermodynamique 9 1.2.2 La notion de transformation 10 1.3 L’outil mathématique 13 1.3.1 Différentielle et forme différentielle 13 Généralités : Définitions: variable d'état, intensive, extensive, système homogène, isotrope, phsase d’un système, équilibre thermodynamique, équation d’état, fonction d’état. /Subtype /Form Dans le cas contraire, on appelle phases ses parties homog… Nous l'appelo… /Type /XObject >> En thermodynamique, un système thermodynamique est en équilibre thermodynamique quand il est à la fois en équilibre thermique, mécanique et chimique.L'état local d'un système en équilibre thermodynamique est déterminé par les valeurs de ses paramètres intensifs, comme la pression ou la température.. Plus spécifiquement, l'équilibre thermodynamique … 1) Système thermodynamique ouvert/fermé, isolé/non isolé : définition : un système thermodynamique est ouvert (resp. /N 100 x���P(�� �� Suivant les phases en présence, le système étudié est un équilibre homogène (une seule phase liquide ou gazeuse) ou hétérogène (présence d'une phase solide avec la phase liquide ou gazeuse). Le premier principe de la thermodynamique P1 – Chapitre 2 I. Systèmes thermodynamiques 1. Si un système thermodynamique est entièrement homogène, physiquement et chimiquement, on dit qu'il constitue une seule phase. Un système peut être décrit grâce à des variables d'état. /BBox [0 0 100 100] On peut donc toujours distinguer ce qui à l'intérieur du système de ce qui est à l'extérieur. >> /Type /XObject Les capacités calorifiques massiques (resp. En thermodynamique, on distingue deux types de variables d'état : Les variables extensives qui sont proportionnelles à la quantité globale de matière du système (exemples : la masse m), Les variables intensives qui sont indépendantes de la quantité globale de matière du système (exemples : la pression P). 1. %PDF-1.5 Ces systèmes sont dits à la même température. /Type /XObject Il est donc nécessaire de préciser la température pour définir l'état standard considéré. /Resources 18 0 R est indépendante des transformations qui amènent le système de l'état initial à l'état final. /Type /XObject G est un potentiel thermodynamique à T et P constants. Si on fondait ce granit, le liquide obtenu serait un système homogène. /Matrix [1 0 0 1 0 0] stream 1. Si une ou plusieurs de ces variables évoluent, soit spontanément, soit sous l’action de forces extérieures, le système subit un changement d’état. — Introduction à la Thermodynamique Classique, École Nationale Supérieure des Mines de Saint-Étienne, 2013 - Bonnefoy [9] : Polycopié de cours 1A. /Length 15 Le solide strictement indéformable, le fluide incompressible et le gaz parfait sont des exemples classiques de tels systèmes. i) Substance pure: substance dont la composition chimique est homogène et stable ii) Phase: quantité de matière physiquement homogène (solide , liquide, gaz) et de composition chimique uniforme iii) État: l’état d’un système thermodynamique est défini par la valeur de ses propriétés. /Matrix [1 0 0 1 0 0] Pour certaines espèces chimiques, l'état standard de référence n'est pas celui dicté par la règle générale : Pour les éléments, autres que les gaz rares, dont le corps simple a une température d'ébullition, sous 1 bar, inférieure à 25°C, l'état standard de référence de l'élément correspondant est le gaz parfait diatomique sous 1 bar, quelle que soit la température. /Resources 29 0 R Evolution spontanée. Dans ce dernier cas, le mélange est caractérisé par sa composition, molaire ou massique. 39 0 obj << /FormType 1 SYSTÈMES OUVERTS, thermodynamique. En notant QV, la quantité de chaleur échangée dans une transformation à volume constant, le premier principe s'écrit alors : Les réactions chimiques ou biochimiques ont lieu le plus souvent à pression constante. x���P(�� �� Les énergies mises en jeu sont la chaleur et le travail des forces de pression (ou travail mécanique). /Filter /FlateDecode hétérogène: sa définition est à l’opposé de celle du système homogène. x���P(�� �� stream Re : thermodynamique-germination homogène La notation vs. s'est imposé en chimie et a permis de bien clarifier les choses, mais la diffusion (de la connaissance comme des autres grandeurs) est un phénomène lent, à courte portée et n'est pas encore arrivée dans d'autres milieux. L'énergie interne, le travail et la chaleur sont exprimés généralement en Joule (J) qui est l'unité standard internationale. /Type /XObject Ce qui ne fait pas partie de ce système s'appelle le milieu extérieur. On peut l'énoncer comme suit : « L'énergie se conserve, elle ne peut être ni créée, ni détruite ». Ainsi l'entropie de l'univers augmente continuellement ! L'état standard de référence d'un corps pur, à la température T, est l'état standard du corps pur simple à cette température. le différence clé entre la nucléation homogène et hétérogène est que la la nucléation homogène a lieu loin de la surface du système tandis que la nucléation hétérogène a lieu à la surface du système.. La nucléation est l'étape initiale du processus de formation d'une nouvelle phase thermodynamique ou d'une nouvelle structure via … Définitions • Système thermodynamique: portion macroscopique (ordre de grandeur: 1 m) d'espace limitée par une surface fermée S (c'est-à-dire qui délimite un volume) dans laquelle se situe la matière à étudier. /Subtype /Form /Matrix [1 0 0 1 0 0] Dans certains cas, l'enthalpie standard d'une réaction n'est pas calculable. Ainsi, pour un corps ou un constituant à une température donnée, il est possible de définir plusieurs états standard mais il n'existe qu'un seul état standard de référence. Note de cours de Thermodynamique Chapitre 1 Chedlia MHEDHBI ép SHILI Page 3 I.3. Si rH0 < 0, alors la réaction est dite exothermique. 37 0 obj Gaz: Vapeur d’eau Liquide: Huile Eau Solide: Variables intensives et extensives 2. Si le système étudié est homogène, au contact d’un système extérieur, il tend à s’homogénéiser avec lui. Néanmoins, ... Système homogène contient une seule phase (gaz, liquides miscibles, solide) Le premier principe de la thermodynamique, Échange de chaleur d'un corps pur monophasé, Détermination des enthalpies standard de réaction, Le second principe de la thermodynamique. 15 0 obj << 28 0 obj CP est la capacité calorifique molaire à pression constante, exprimée en J.mol-1.K-1. Par définition, la réaction standard de formation d'une espèce chimique, à une température T et dans un état physique donné, est la réaction au cours de laquelle une mole de cette espèce, dans son état standard, est formée à partir des corps simples correspondants aux éléments qui le constituent; chacun des corps simples devant se trouver dans son état standard de référence à la température T. Enthalpie standard de formation d'une espèce chimique. Écrit par Paul GLANSDORFF • 1 690 mots; On attribue volontiers en physique le nom de système au modèle stylisé d'un milieu naturel en vue de simplifier son étude théorique. Pour l'enthalpie standard de réaction, la forme intégrée s'écrit : L'enthalpie H étant une fonction d'état, l'enthalpie standard de réaction rH0 est indépendante du chemin suivi au cours d'une transformation et ne dépend donc que de l'état initial et de l'état final. D'une manière générale, un système thermodynamique est l'ensemble des corps situés à l'intérieur d'une surface fermée imaginaire et souvent considérée comme extensible sans perdition d'énergie que nous appelons "frontière". Thermodynamique ALLOUCH Malika (Ph.D) Notion de phase Phase: On appelle phase, toute partie homogène d’un système, c’est-à-dire toute partie dont la composition est la même en tous les points. /Length 15 >> /Resources 38 0 R La frontière peut aussi sous indication de ses caractéristiques être matérielle! << Pour tout système, il est possible de définir une grandeur extensive, homogène à une énergie, appelée énergie interne et notée U. endobj /BBox [0 0 100 100] /Subtype /Form Elle absorbe de la chaleur. VIII- Thermodynamique 2 2. Les échanges du système avec le milieu extérieur 1.2.1. Une phase où l’une au moins des grandeurs intensives n’est pas uniforme est qualifiée de phase inhomogène . Les transformations isobares : transformations à pression constante. << Leurs unités sont les mêmes que celles des capacités calorifiques à pression constante. Un système thermodynamique peut être constitué d'un seul corps pur, ou en comporter plusieurs. En thermodynamique, on utilise la notion de phase pour distinguer les différents états possibles d'un système. /Resources 20 0 R Dans le cas où plusieurs phases coexistent, le système est hétérogène. Lorsque la réaction n'évolue plus alors rG0 = 0. /Type /ObjStm /Subtype /Form Note de cours de Thermodynamique Chapitre 1 Chedlia MHEDHBI ép SHILI Page 3 I.3. /BBox [0 0 100 100] Le premier principe postule que la variation d'énergie interne U d'un système au cours d'une transformation. Sous la pression standard et à la température considérée, la substance étudiée peut être dans un état stable (carbone graphite à 298 K) ou non (eau vapeur à 298 K). Par convention, l'énergie de liaison d'une molécule diatomique AB, notée DA–B, correspond à la variation d'énergie interne standard qui accompagne la réaction au cours de laquelle une mole de AB à l'état gazeux est dissociée, à 0 K, en deux radicaux à l'état gazeux selon la réaction : L'énergie de liaison est toujours une valeur positive car elle correspond à l'énergie qu'il faut fournir pour casser une liaison. /Filter /FlateDecode endstream endstream Le solide strictement indéformable, le fluide incompressible et le gaz parfait sont des exemples … Néanmoins, ... Système homogène contient une seule phase (gaz, liquides miscibles, solide) /Length 15 Pour le carbone, l'état standard de référence est le carbone graphite à toute température, sous 1 bar. Un mélange de gaz constitue un système monophasé. La thermodynamique est l'étude de l'évolution du système en fonction des échanges d'énergie (travail et chaleur) avec le milieu … L'enthalpie standard de formation d'une espèce chimique X est l'enthalpie standard de la réaction standard de formation de cette espèce (la réaction de formation d'une mole de cette espèce à partir de ses éléments pris dans leur état standard de référence, à la température T) à une température T et dans un état physique donné. /Subtype /Form 5 2) Caractérisation d’un milieu homogène Pour un mélange de gaz ou pour une solution homogène 3 comportant I constituants la thermodynamique définit un très grand nombre de variables : U,S,V,n i,T,p, µi,H,F,G... alors que seul I+2 variables suffisent à décrire entièrement l’état du système 4. /Matrix [1 0 0 1 0 0] Pour une phase condensée liquide ou solide, l'influence d'une variation de pression ou de volume sur l'énergie interne ou l'enthalpie est souvent négligeable. La décomposition d'un système en différentes phases peut évoluer au gré des transformations que le système subit. PSI 10 THERMODYNAMIQUE - PROGRAMME DE SUP PCSI - RESUME Ce résumé suit la progression de votre cours de première année. /Type /XObject Température. L’objectif de ce chapitre est … Dans le cas contraire, on appelle phases ses parties homogènes. ne dépend que de l'état initial et de l'état final du système … >> Pour prévoir l'évolution d'un système non isolé, il faut utiliser une nouvelle fonction d'état extensive : l'enthalpie libre G dans le cas d'une transformation à P et T constants ou l'énergie libre F dans le cas d'une transformation à T et V constants. Un système est la partie de l'univers sur lequel porte l'étude thermodynamique. – Système thermodynamique à l’équilibre 5 Un système est homogène et constitue une phase si la nature physique de ses constituants est la même en tout point. Cette grandeur est notée fH0, l'indice f faisant référence à la formation. 43 0 obj La thermodynamique étudie les lois qui gouvernent les échanges d'énergie et de matière d'un système avec le milieu qui l'entoure. Principe zéro de la thermodynamique : si deux systèmes sont en équilibre thermique avec un troisième, ils sont en équilibre thermique entre eux. Si un système thermodynamique est entièrement homogène, physiquement et chimiquement, on dit qu'il constitue une seule phase. x���P(�� �� /Matrix [1 0 0 1 0 0] << /Length 15 /Type /XObject PHASE, SYSTEME HOMOGENE SYSTEME HETEROGENE.....10 1.8. La notion d’état d’équilibre thermodynamique 9 1.2.2 La notion de transformation 10 1.3 L’outil mathématique 13 1.3.1 Différentielle et forme différentielle 13 stream Notion de Système 3.1 Définition En thermodynamique, la notion de système est employé pour identifier le sujet de l'analyse; on le sépare de l'extérieur par une paroi imaginaire à travers laquelle se produisent les échanges entre le système est l'extérieur (énergie et matière). 31 0 obj L’air atmosphérique est constitué d’une seule phase (gazeuse). stream /Length 15 Phase d’un système Toute partie homogène d’un système constitue une phase Un système monophasé ne comporte qu’une phase. /BBox [0 0 100 100] La décomposition d'un système en différentes phases peut évoluer au gré des transformations que le système subit. x��Z�n7}�W�I�ʼ�04��(7v��A�֎ YrW����{fq�"�"�v�D@��r��̙3Ë"�LD��D���I�1�\'L�L��0%���I�J���f�3��Ӓ��Ib. /Resources 42 0 R endobj A 298 K (25°C), l'état standard de référence de l'eau est H2O(l). La thermodynamique statistique montre que l'entropie d'un corps pur, parfaitement cristallin, au zéro absolu (T = 0 K) est nulle. Un système est, comme en mécanique, un objet, ou un ensemble d'objets que l'on isole par la pensée. Généralités : Définitions: variable d'état, intensive, extensive, système homogène, isotrope, phsase d’un système, équilibre thermodynamique, équation d’état, … endstream /BBox [0 0 100 100] x���P(�� �� Système Le système est la partie de l’univers prise en considération dans l’étude, séparé de ... homogène . /Matrix [1 0 0 1 0 0] D'après cette définition, l'enthalpie standard de formation d'un corps simple correspondant à l'état standard de référence de l'élément (H2, O2, C(s)) est nulle. Exemple : Le transfert de chaleur d'un corps chaud à un corps froid peut se faire /Subtype /Form est égale à la somme des quantités de chaleur Q et de travail W échangées entre le système et le milieu extérieur, soit : L'énergie interne U est une fonction d'état alors que le travail W et la chaleur Q ne le sont pas. Re : thermodynamique-germination homogène La notation vs. s'est imposé en chimie et a permis de bien clarifier les choses, mais la diffusion (de la connaissance comme des autres grandeurs) est un phénomène lent, à courte portée et n'est pas encore arrivée dans d'autres milieux. * * Cours de thermodynamique M.Bouguechal En 21 1.5 Vocabulaire thermodynamique Définition du système Pour décrire thermodynamiquement un système, il faut à la fois : définir le système en délimitant ses frontières par rapport au milieu extérieur déterminer l'état du système défini par ses variables Le système … 2. Pour étudier l'évolution d'une réaction, il faut faire appel au second principe de la thermodynamique (principe d'évolution). définition Considérons un système à l’équilibre (thermodynamique) et homogène (toutes les grandeurs qui caractérisent ce système ont même valeur en tout point du système).. En sciences physiques, une variable extensive est une grandeur qui est proportionnelle à la taille du système que cette grandeur caractérise.. On dit aussi … Un mélange de gaz constitue un système monophasé. 1. Pour déterminer la grandeur inconnue rH10pour la réaction étudiée, on établira un cycle thermodynamique comme celui représenté ci-dessous. endstream Un exemple est celui du gaz parfait pour lequel P, V, n et T : Grâce à ces relations il n'est donc pas nécessaire de connaître toutes les variables d'état pour décrire complètement un système. Le second principe de la thermodynamique, qu'on appelle encore, principe de Carnot, principe de l'entropie ou principe de l'évolution permet de montrer ce sens. Le système ne contenant pas de gaz, ces deux énergies sont sensiblement égales comme nous l'avons montré précédemment. Certaines de ces variables peuvent être liées entre elles par une relation appelée équation d'état. /Filter /FlateDecode Contrairement à un climatiseur, le système est très silencieux; MyDATEC assure également un « free cooling » naturel, respectueux de l’environnement; Demandez un devis *chauffage : MyDATEC est un système de ventilation, qui par récupération thermodynamique sur l’air extrait, apporte une puissance calorifique ou … endobj Premier Principe de la Thermodynamique pour un système fermé ... Chapitre 8 : Détermination des fonctions d'état associées à un système homogène, sous une phase, en équilibre. /FormType 1 stream On dit encore qu'elle ne dépend pas du « chemin suivi » pour passer de l'état initial à l'état final. << /Length 15 ne dépend que de l'état initial et de l'état final du système : U = U final-U initial stream thermodynamique les propriétés du système à l’instant t. Par exemple, on souhaite connaître la température, la pression, l’énergie et le volume du système. Parmi ceux-ci on distingue l'un d'entre eux, appelé état standard de référence. /Subtype /Form De la définition donnée de l'entropie découlent plusieurs propriétés : Pour un système isolé (Q = 0) qui évolue réversiblement : S = 0. 25 0 obj L’évolution spontanée d’un système se fait d’un état d’hétérogénéité vers un état d’homogénéité. endstream >> Si un système thermodynamique est constitué d’une unique phase, on parle de système homogène. Phase d’un système Toute partie homogène d’un système constitue une phase Un système monophasé ne comporte qu’une phase. Nous examinons dans ce chapitre les différentes manières dont un système fermé peut échanger de l’énergie avec l’extérieur : sous forme de travail et/ou de transfert thermique (chaleur). stream Dans le premier chapitre, nous proposons des exercices de connaissances générales sur les gaz parfaits et sur le premier principe de la thermodynamique, afin de permettre aux étudiants d’acquérir les notions de base de la thermochimie. En thermodynamique, les températures sont exprimées en degré Celsius (°C) ou en Kelvin (K). /FormType 1 /Type /XObject stream p est une grandeur intensive (une grandeur est intensive si elle a la même valeur en tout point d'un système homogène) 2. Chacun des constituants du mélange peut se trouver présent sous une ou plusieurs phases. Il stipule que la quantité d'énergie dans l'Univers est constante. /Filter /FlateDecode Principe zéro de la thermodynamique : si deux systèmes sont en équilibre thermique avec un troisième, ils sont en équilibre thermique entre eux. /Type /XObject Le premier principe permet alors d'écrire : Réaction standard de formation d'une espèce chimique. /Matrix [1 0 0 1 0 0] /Resources 16 0 R /Filter /FlateDecode Température. Le second principe se base sur une nouvelle fonction d'état extensive, l'entropie S, pour déterminer si une transformation est spontanée ou non. /Filter /FlateDecode stream — Introduction à la Thermodynamique Classique, École Nationale Supérieure des Mines de Saint-Étienne, 2013 - Bonnefoy [9] : Polycopié de cours 1A. Selon le contexte et les auteurs, le mot est utilisé pour désigner plusieurs choses, parfois de natures différentes, mais étroitement liées. /BBox [0 0 100 100] Tous les concepts de la thermodynamique s'appliquent à des systèmes matériels. 41 0 obj PSI 10 THERMODYNAMIQUE - PROGRAMME DE SUP PCSI - RESUME Ce résumé suit la progression de votre cours de première année. /Resources 40 0 R << /Resources 35 0 R >> /FormType 1 endstream Elle étudie les échanges entre le système … La thermodynamique 1 1.2 La notion de système 2 Définition 2 Les différents types de systèmes 3 Description de l’état d’un système 5 Homogénéité et hétérogénéité d’un système 9 1.3 Évolution d’un système 10 État de repos et état d’équilibre d’un système 10 La notion de transformation 11 1.4 /BBox [0 0 100 100] x���P(�� �� >> — Thermodynamique : application au génie chimique et à l’industrie pétro-lière, Technip, 1997 - Vidal [46] : L’ouvrage de référence en français. Thermodynamique ALLOUCH Malika (Ph.D) Notion de phase Phase: On appelle phase, toute partie homogène d’un système, c’est-à-dire toute partie dont la composition est la même en tous les points. Un autre type de système thermodynamique est adiabatique, qui permet l’échange d’énergie sous forme de travail, mais pas d’énergie calorique (ni de matière). /Filter /FlateDecode Si rH0 = 0, alors la réaction est dite athermique. /FormType 1 /Subtype /Form Système thermodynamique typique. Thermodynamique PTSI Chapitre 3 1 ˘ ˇˆ ˙ Un système fermé peut échanger de l’énergie avec l’extérieur. << Sources [3], [4].. Un système thermodynamique est constitué d'un grand nombre de particules (typiquement, le nombre d'Avogadro N A).Pour l'étude de ce système, la thermodynamique s'intéresse à des propriétés d'ensemble et non aux comportements individuels [5] de chaque entité.

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