Transformation à pression constante

Nous supposons maintenant que nous voulons garder constante la pression \[P\] à l'intérieur du système. Du fait de l'apport de chaleur, le volume doit alors pouvoir varier.

On considère un système auquel l'extérieur impose (via un piston mobile sans frottement) une pression constante : nous supposons donc le système en équilibre mécanique avec l'extérieur. Nous négligeons le travail du poids du système.

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

Lors d'une transformation élémentaire, le premier principe donne :

\[dU=-{P}_{\mathrm{ext}} dV+\delta Q\]

La condition d'équilibre mécanique impose \[P={P}_{\mathrm{ext}}\]

On voit donc que :

\[d\left(U+{PV}\right)=\delta Q\]

ce qui fait apparaître une nouvelle fonction d'état, l'enthalpie \[H=U+{PV}\]

Définition

À tout système,d'énergie interne \[U\], de volume \[V\] et de pression interne \[P\], on associe une fonction d'état appelée enthalpie notée \[H\], définie par :

\[H=U+{PV}\]

Dans une transformation isobare :

\[{dH}=\delta Q\]

On notera que cette relation n'est montrée que dans le cas où le système reste en équilibre mécanique avec l'extérieur.