Résumé de Cours Exercices et corrigés
Cours en ligne de Physique en Maths Sup
Ce résumé de cours de Physique porte sur la Thermodynamique Descriptive, chapitre au programme de Maths Sup. Il vous est donc essentiel de maîtriser à la perfection cette matière en vue des concours des écoles d'ingénieurs. En effet, impossible de rater cette manière étant donné son coefficient, comme vous pouvez d'ailleurs le constater sur notre simulateur d'admissibilité pour les prépas scientifiques. A. Résumé cours thermodynamique mpsi dans. Système Thermodynamique en Maths Sup
1. Pression, volume, température absolue en Maths Sup
* La pression d'un système au contact d'une paroi de vecteur surface élémentaire (orthogonal à la surface), subissant de la part du fluide une force pressante est définie par
est exprimée en pascals ()
* Le volume d'un système, exprimé en mètres cube, est celui occupé par les constituants de ce système. * La température absolue mesure l'agitation moyenne des constituants, elle est exprimée en kelvins. 2. Gaz parfait: définition de Maths Sup
Un gaz parfait vérifie les deux hypothèses:
* (H1) les constituants sont sans interaction
* (H2) la taille des constituants est nulle.
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Définitions générales Système Tous les concepts de la thermodynamique s'appliquent à des systèmes matériels. Un système est un ensemble d'objets, défini par une enveloppe géométrique macroscopique (déformable ou non). Un système est dit fermé s'il n'échange pas de matière avec l'extérieur. Un système est ouvert s'il échange de la matière avec l'extérieur. Variables d'état L'état d'un système peut être décrit par un ensemble de variables d'état. Certaines de ces variables sont extensives: elles ne peuvent être mesurées que globalement sur le système, et leur valeur est proportionnelle à la quantité de matière contenue dans le système (masse, nombres de moles, volume); d'autres variables sont intensives: elles peuvent être mesurées localement (en chaque point du système) et elles sont indépendantes de la taille du système (température, pression, composition chimique, masse volumique... Résumé cours thermodynamique mpsi 2. ). La variable d'état température est liée à l'énergie cinétique microscopique des particules constituant le système.
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Premier principe de thermodynamique en Maths Sup
L'énergie interne d'un système thermodynamique est une fonction d'état extensive, si on note l'énergie cinétique macroscopique du système, alors
Dans le cas particulier d'un système macroscopiquement au repos:
4. Expression de pour un GP
ne dépend que de la température (première loi de Joule)
sous forme infinitésimale
est la capacité thermique à volume constant, en
Pour un système de moles:
où est la capacité thermique molaire à volume constant, en
Pour un GP monoatomique
5. Expression de pour un système incompressible et indilatable
C'est approximativement le cas des solides et des liquides
est la capacité thermique, en
Pour un corps pur de masse:
où est la capacité thermique massique du corps en
Pour l'eau
C. Thermodynamique - 1ère année de CPGE scientifique, voie MPSI - Menu. Systèmes thermoélastiques et enthalpie en Maths Sup
1. Système « thermoélastique » en Maths Sup
Un système thermoélastique est susceptible d'échanger de l'énergie thermique par transfert et du travail par déplacement d'une paroi (piston).
Cette propriété est très importante dans les exercices: de façon schématique, il y a les exercices de base de thermodynamique, où un système bien identifié, dans un état d'équilibre initial, évolue vers un nouvel état d'équilibre final, en subissant une transformation simple elle-aussi bien identifiée (échauffement, refroidissement, compression, détente, etc. / isochore, isobare, isotherme, adiabatique, etc. ). C'est la base de toute la thermodynamique. Résumé cours thermodynamique mpsi la. Lorsque dans un exercice difficile, on rencontre une transformation complexe, on peut la \textbf{décomposer} en transformations simples. 2. est extensive
Ceci signifie que si on peut décomposer un système thermodynamique en deux sous-systèmes 1 et 2,
Comme au paragraphe 1, cette propriété est très importante dans les exercices de thermodynamiques. Si un système est composites, en particulier lorsque le système dans l'état initial n'est pas homogèn e, donc s'il est hors d'équilibre, on peut le décompose r en 2 (ou plus) sous-systèmes individuellement homogènes, et appliquer le premier principe de la thermodynamique (voir paragraphe suivant) aux systèmes, et
3.
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