Principes fondamentaux de la thermodynamique des phases

1. 📌 L'essentiel

• Changement de phase : transition entre solide, liquide, vapeur à P, T spécifiques.
• Chaleur latente (L) : énergie échangée lors du changement d’état, positive pour corps purs.
• Diagramme de coexistence (P, T) : lignes de vaporisation, fusion, sublimation, point triple, point critique. Point triple : coexistence simultanée des 3 phases.
• Point critique : limite de vaporisation, caractéristique du corps pur, état supercritique.
• Fractions massiques : xL = mL/mT, xV = mV/mT, somme = 1, modélisation diphasique.
• Théorème des moments : proportion des phases en domaine diphasique, utile pour machines.
• Enthalpie de changement de phase (L) : variation d’enthalpie lors de fusion, vaporisation, sublimation.
• Second principe : ΔS ≥ 0, impossible de produire du travail avec une seule source thermique.
• Entropie (S) : fonction d’état, augmente en irréversible, liée à la chaleur échangée.
• Cycles thermodynamiques : ΔS = 0 en cycle réversible, ΔS > 0 en irréversible.
• Diagrammes T-s, P-h, h-s : outils pour analyser cycles.
• Rendement (η) : W utile / énergie consommée, COP pour pompes à chaleur et machines frigorifiques.
• Relations fondamentales : ΔU = W + ΣQi, ΔH = QP, ΔS = (Q/T) + Scréée.
• Processus clés : compression, détente, évaporation, condensation.