Lois de la thermodynamique, machines thermiques et notions d'entropie pour un cursus de physique de niveau universitaire.
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- Que dit le premier principe de la thermodynamique ?
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L'énergie ne peut être ni créée ni détruite, seulement convertie d'une forme à une autre. Dans un système, la variation d'énergie interne est égale à la chaleur reçue moins le travail fourni par le système.- Écrivez le premier principe de la thermodynamique sous forme d'équation.
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ΔU = Q - W, où ΔU est la variation d'énergie interne, Q la chaleur reçue par le système et W le travail fourni par le système.- Définissez l'énergie interne d'un système thermodynamique.
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L'énergie totale contenue dans un système du fait de l'agitation désordonnée de ses molécules, à l'exclusion de l'énergie cinétique et potentielle macroscopiques.- Définissez l'entropie.
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Une mesure du désordre ou du caractère aléatoire d'un système, liée au nombre d'états microscopiques que le système peut occuper pour une condition macroscopique donnée.- Que dit le troisième principe de la thermodynamique ?
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L'entropie d'un cristal parfait au zéro absolu (0 K) est nulle. Lorsque la température tend vers le zéro absolu, l'entropie tend vers un minimum constant.- Énoncez le principe zéro de la thermodynamique.
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Si deux systèmes sont chacun en équilibre thermique avec un troisième, alors ils sont en équilibre thermique entre eux. Cela définit la température comme une grandeur fondamentale.- Quelle est la valeur du zéro absolu en kelvins ?
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0 K, soit environ -273,15 degrés Celsius ou -459,67 degrés Fahrenheit.- Définissez un processus réversible en thermodynamique.
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Un processus au cours duquel le système reste à l'équilibre et qui peut être inversé par des variations infinitésimales des conditions extérieures, ramenant à la fois le système et le milieu extérieur à leur état initial.- Définissez un processus irréversible en thermodynamique.
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Un processus réel où le système n'est pas à l'équilibre et qui ne peut pas être inversé de manière à ramener à la fois le système et le milieu extérieur à leur état initial.- Qu'est-ce que la chaleur en thermodynamique ?
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Un transfert d'énergie entre un système et son milieu extérieur dû à une différence de température. La chaleur circule spontanément de la température la plus élevée vers la plus basse.- Qu'est-ce que le travail en thermodynamique ?
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Un transfert d'énergie dû à une force qui s'exerce sur une distance. En thermodynamique, il s'agit généralement du travail de détente ou de compression d'un gaz, fourni par le gaz ou reçu par lui.- Qu'est-ce qu'un processus isotherme ?
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Un processus thermodynamique où la température reste constante du début à la fin. Pour un gaz parfait, ΔU = 0, donc Q = W.- Qu'est-ce qu'un processus adiabatique ?
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Un processus thermodynamique où aucune chaleur n'est échangée entre le système et le milieu extérieur (Q = 0). Le travail fourni est égal à l'opposé de la variation d'énergie interne (W = -ΔU).- Qu'est-ce qu'un processus isobare ?
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Un processus thermodynamique à pression constante. Le travail fourni par le gaz est W = P fois ΔV.- Qu'est-ce qu'un processus isochore (à volume constant) ?
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Un processus thermodynamique à volume constant (ΔV = 0). Aucun travail n'est fourni ni reçu par le gaz (W = 0).
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