Thermodynamique (LSPH201)

Mme.Ingrid Stenger
 

Il s'agit de poursuivre l'étude de la matière à l'échelle macroscopique commencé au lycée. On s'intéressera à l'étude d'un corps pur subissant des transformations finies. On s'appuiera sur des bilans finis d'énergie faisant intervenir les fonctions d'état T-T,V) et H(T,P) ainsi que des bilans finis d'entropie. On fera un lien entre un système réel et sa modélisation.

• Système à l'équilibre, variables d’état, équation d’état.
• Interprétation microscopique des température et pression du gaz parfait.
• L’outil différentiel pour les transformations élémentaires
• Premier principe : bilans d'énergie interne, travail et chaleur
• Deuxième principe : bilans d'entropie
• Machines thermiques
• Changements d’état

 

Compétences développées

• Identifier un système ouvert, un système fermé, un système isolé
• Connaitre et utiliser l’équation d’état des gaz parfaits
• Connaitre la différence entre transformation réversible et irréversible d’un fluide et les protocoles expérimentaux pour les réaliser de façon isochore, isotherme, isobare, adiabatique.
• Manipuler, dériver, intégrer et différentier des fonctions de plusieurs variables
• Calculer le travail effectué lors d’une transformation comme une somme de travaux élémentaires sur un chemin donné.
• Evaluer la variation d’énergie interne, le travail et la quantité de chaleur échangée par un corps pur pour des transformations simples d’un fluide
• Décomposer le système isolé en sous-systèmes et les modéliser par des sources de travail, de chaleur. Réaliser un bilan entropique sur une transformation.
• Connaitre la loi de Laplace et ses conditions d'utilisation
• Définir un rendement ou une efficacité et la relier aux énergies échangées au cours d’une transformation cyclique. Théorème de Carnot pour les machines dithermes.
• Savoir lire, tracer et interpréter un diagramme de Clapeyron. Prévoir l’état de la matière à l’aide d’un diagramme de phase.