Les Bases de la Thermodynamique : les principes fondamentaux et leurs applications directes.

Les Bases de la Thermodynamique : les principes fondamentaux et leurs applications directes.

Jacques Schwartzentruber (IMT Mines Albi) |

Concepts de base et définitions

Jacques Schwartzentruber (IMT Mines Albi) |

Définition d'un système

Notion de système

Système fermé - système ouvert. Jacques Schwartzentruber |

Description d'un système : variables d'état

la température et la pression

Pression

Principe de la mesure de pressions au moyen de manomètres à colonne de liquide. Jacques Schwartzentruber |

Variables intensives et extensives

Réunion de deux systèmes identiques. Jacques Schwartzentruber |

Transformation

Schématisation d'une transformation virtuelle. Jacques Schwartzentruber |

Échanges d'énergie

Travail des forces

Travail de la pression extérieure appliquée à un système. Jacques Schwartzentruber |

Échanges de chaleur

Principe de la calorimétrie. Jacques Schwartzentruber |

Premier principe de la thermodynamique

Jacques Schwartzentruber (IMT Mines Albi) |

Échanges de chaleur

Transformation à pression constante

Système à pression constante, imposée par un piston. Jacques Schwartzentruber |

Le premier principe pour les systèmes ouverts

Expression générale

Schématisation d'un système ouvert. Jacques Schwartzentruber |

Définition d'un système fermé, à partir du système ouvert. Jacques Schwartzentruber |

Second principe de la thermodynamique

Jacques Schwartzentruber (IMT Mines Albi) |

Préambule

Mise en contact de solide, de températures différentes. Jacques Schwartzentruber |

Évolution de la température en fonction du temps : évolution autorisée par le premier principe et évolution réelle. Jacques Schwartzentruber |

Équilibre thermodynamique

Exemple de système dont les variables d'état sont constantes, mais qui n'est pas à l'équilibre : tige métallique siège d'un transfert de chaleur (température non homogène). Jacques Schwartzentruber |

Réversibilité

Transformation quasi-statique ou non. Jacques Schwartzentruber |

Énoncé du second principe

Calcul de la variation d'entropie liée aux échanges avec l'extérieur. Jacques Schwartzentruber |

Conséquences immédiates du second principe

Échange de chaleur entre deux corps

Transfert thermique entre deux corps : calcul de la variation d'entropie. Jacques Schwartzentruber |

Mais au fond, qu'est-ce que l'entropie ?

Entropie et dispersion. Jacques Schwartzentruber |

Second principe pour un système ouvert

Schématisation d'un système ouvert pour lui appliquer le second principe. Jacques Schwartzentruber |

Fonctions thermodynamiques

Jacques Schwartzentruber (IMT Mines Albi) |

Applications

Équilibres entre phases

Équilibre entre phases. Jacques Schwartzentruber |

Corps purs et changements de phases

Jacques Schwartzentruber (IMT Mines Albi) |

Définitions

Changements de phase

Les six grandes catégories de changements de phase. Jacques Schwartzentruber |

Diagrammes de phases

Préambule

Diagramme de phases de l'eau. Jacques Schwartzentruber |

Changement de phases liquide-vapeur et diagramme de Clapeyron

Une isotherme sur le diagramme de Clapeyron. Jacques Schwartzentruber |

Diagramme de Clapeyron de l'eau. Jacques Schwartzentruber |

Diagramme de phases de l'eau. Jacques Schwartzentruber |

Comportement à pression constante

Transformation à pression constante. Jacques Schwartzentruber |

Enthalpie de vaporisation de l'eau en fonction de la température. Jacques Schwartzentruber |

Changement de phase liquide-solide

Diagramme de phases de l'eau. Jacques Schwartzentruber |

Changements de phase du fer et variation de volume. Jacques Schwartzentruber |

Modèles de représentation des corps purs et des équilibres entre phases

Expression de la pression de saturation liquide-vapeur

Enthalpie de vaporisation de l'eau en fonction de la température. Jacques Schwartzentruber |

Diagrammes de corps purs

Les principaux diagrammes thermodynamiques

Le diagramme entropie-température

Diagramme entropie-température de l'eau Jacques Schwartzentruber |

Le diagramme entropie-enthalpie (diagramme de Mollier)

Diagramme entropie-enthalpie de l'eau Jacques Schwartzentruber |

Diagramme enthalpie-pression

Diagramme enthalpie-pression de l'eau Jacques Schwartzentruber |