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# Chapitre II : Le premier Principe de la thermodynamique

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- Cours

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- Objectifs
- Introduction
- Chapitre II : Premier principe de la thermodynamique
  - Introduction
  - Notation
  - Principe
  - Application du premier principe au gaz parfait : La détente de Joule Gay-Lussac
  - Énergie interne d'un gaz parfait
  - La fonction enthalpie
  - Capacités thermiques
  - Calorimétrie
  - Principaux travaux et transferts thermiques
- Conclusion

Contenu :

## Principaux travaux et transferts thermiques

Les transformations réversibles d'un système sont des transformations idéales, et dans les systèmes fermés, la masse de matière peut subir différentes transformations de cette nature.

Dans les paragraphes qui suit de ce chapitre, on a va étudier les quatre transformations (isotherme, isochore, isobare et adiabatique). [1]

L'étude comporte la définition de l'équation d'état qui régit l'évolution, la représentation graphique de cette transformation dans un digramme de Clapeyron, la définition des deux fonctions d'état (énergie interne et enthalpie) et les deux formes de l'énergie (travail et chaleur).

Il existe des transformation réversible et irréversible avec différents constantes.

### Évolution isochore réversible (V = cste)

V = constante ⇒ dV = 0 ⇒ δW = 0 ⇒ W = 0

Le 1er principe de la thermodynamique conduit à :

dU = δQV.

Si le gaz est parfait dU = δQV = CV . dT en intégrant nous obtiendrons :

ΔU = QV = CV . ΔT.

### Évolution isobare réversible (P =cste)

Lors d'une évolution réversible d'un état initial de volume VA à un volume VB[2] :

δW = – pdV ⇒ W = –p . (VB – VA)

Le transfert thermique se déduit de du 1er principe Qp = ΔU – W, ou à partir de la variation d'enthalpie ΔH tel que Qp = ΔH = Cp . ΔT .

### Évolution isotherme réversible (T= cste)

À T constante, de l'état initial A à l'état final B; la pression p et le volume V sont liés par la loi de Boyle-Mariotte

### Évolution adiabatique réversible du gaz parfait (Lois de Laplace)

Une évolution est dite adiabatique lorsque que Q = 0 (ou δQ = 0).

### Évolution irréversibles

Lors d'une évolution irréversible d'un un gaz parfait[3] :

1. Réf3

   N. Foussard, E. Julien, S. Mathé, H. Debellefontaine " Les bases de la thermodynamique ", Dunod, Paris, 3ème édition 2003.

2. Transformation réversible : T-rév

3. Transformation Irréversible : T-irrév

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