Formulaire de thermodynamique.
Loi des gaz parfaits
où est la pression (en pascal) ; est le volume occupé par le gaz (en mètre cube) ; est la quantité de matière, en mole ; est le nombre de particules ; est la constante universelle des gaz parfaits.
avec est le nombre d'Avogadro (6,022) et la constante de Boltzmann (1,38) ; est la température absolue (en kelvin).
Capacité thermique
À volume constant
À pression constante
Pour les gaz parfaits
Lois de Joule : énergie interne : , enthalpie : .
Relation de Mayer :
(capacités thermiques molaires).
Premier principe
Énergie
Énergie interne :
Système en mouvement global et la vitesse du système, énergie totale :
Particule en mouvement dans le système, énergie totale :
On assimile l'énergie totale à l'énergie interne .
On a deux formes d'énergies : le travail (macroscopique) : , la chaleur (microscopique) .
Ainsi et .
Convention : quand le système reçoit : et sont positifs, quand le système cède : et sont négatifs.
Transformation thermodynamique
Classification : processus isotherme : , processus isochore : , processus isobare : , processus adiabatique : .
Plusieurs types de transformations : processus quasi statique : assez lente pour que chaque état soit un état d'équilibre, processus réversible : quasi statique et inversible, processus monotherme : contact avec un réservoir de température constante, processus monobare : contact avec un réservoir de pression constante.
Force de pression
Travail :
Travail des forces de pression :
On pose deux hypothèses : l'enveloppe du système thermodynamique est immobile, .
Transformation quasi statique :
Transformation isochore :
Transformation isobare et quasi statique :
Transformation isotherme et quasi statique pour un gaz parfait :
Enthalpie et transformations monobares
Enthalpie :
Propriétés de l'enthalpie : extensive, pour une transformation isobare : , pour une transformation monobare avec force de pression uniquement , soit .
Thermodynamique Formulaire