Title: PTE / Physique / Thermodynamique / Physique - Energie échangée par un système au cours d'une transformation - PTSI

Q: Définir l'équilibre thermique et l'équilibre mécanique d'un système dans le cadre de la thermodynamique.
A: Il y a équilibre thermique lorsque:
- La température est uniforme dans le système
- Les parois du système sont calorifugées ou bien la température du système est égale à celle du milieu exterieur
Il y a équilibre mécanique lorsque:
- La pression est uniforme dans le système
- Les parois du système sont fixes ou bien la pression du système est égale à la pression extérieure.

Q: Définir une transformation quasi-statique ou brutale
A: Une transformation est dite quasi-statique si elle est suffisamment lente pour que le système soit en état d'équilibre interne à tout instant au cours de la transformation. Dans le cas contraire, on dit qu'elle est brutale.

Q: Définir ce qu'est une transformation réversible ou irréversible.
A: Une transformation réversible est une transformation telle que :
- le système est en équilibre interne à tout instant au cours de la transformation (ne peut donc pas être brutale)
- la transformation est renversable, c'est-à-dire que le système et le milieu extérieur peuvent repasser par les mêmes états d'équilibre dans le sens opposé.

Q: Définir ce que sont des transformations: isochore, isobare, monobare, isotherme, monotherme, adiabatique.
A: Une transformation est dite
isochore: si le volume du système est maintenu constant.
isobare: si la pression P du système est définie tout au long de la transformation et reste constante.
monobare: si la pression extérieure du système reste constante
isotherme: si la température du système est définie tout au long de la transformation et reste constante.
monotherme: si la température extérieure du système reste constante.
adiabatique: si il n'y a aucun transfert thermique avec le milieu extérieur.

Q: Définir le travail élémentaire des forces de pression, recu par le système {gaz + piston}.
A: Le travail élémentaire des forces de pression, recu par le système {gaz + piston}est:
δW_pression = -P_extdV

Q: Donner la propriété liée au diagramme de Clapeyron dans le cadre du travail recu par un système lors d'une transformation. + Conditions
A: Le travail recu par un système gazeux peut s'interpéter, pour des transformations quasi-statiques, dans le diagramme de Clapeyron comme étant à un signe prêt l'air sous la courbe modélisant la transformation.

Q: [latex]Comment approximer une transformation adiabatique ?[/latex]
A: [latex]Les transferts thermiques sont généralement lents à s'effectuer. C'est donc une bonne approximation de considérer qu'un transformation brutale s'effectue sans échange d'énergie avec le milieu extérieur: elle est adiabatique.[/latex]

Q: Donner les trois mode de transfert thermique.
A: Conduction: Le transfert thermique s'opère dans la matière sans déplacement d'ensemble.
Convection: Le transfert thermique est alors dû au mouvement d'ensemble d'un fluide. (exemple: chauffage dans une habitation)
Rayonnement: Le transfert thermique met en jeu des ondes électromagnétiques et ne nécéssite pas de support matériel.