Flashcards: Thermodynamique appliquée — 45 cards

Qu'est-ce qui caractérise les atomes dans un état solide ?

Ils restent liés et vibrent autour d'une position d'équilibre.

Quelle forme possède un corps à l'état solide ?

Une forme propre.

Pourquoi un corps solide est-il incompressible ?

Parce que ses atomes restent liés et vibrent autour d'une position fixe.

Comment les atomes se comportent-ils dans un état liquide ?

Ils restent en contact mais peuvent rouler les uns sur les autres.

Quelle forme prend un liquide dans un récipient ?

La forme du récipient.

Quelle caractéristique de surface possède un liquide ?

Une surface libre horizontale.

Pourquoi un gaz est-il compressible ?

Parce que ses atomes sont très éloignés et occupent tout l'espace disponible.

Comment se déplacent les atomes dans un état gazeux ?

Ils sont en mouvement permanent.

Qu'est-ce qu'un changement d'état ?

La transformation physique d'un corps entre deux états physiques.

Quels changements d'état consomment de l'énergie ?

La fusion, la vaporisation et la sublimation.

Quels changements d'état libèrent de l'énergie ?

La solidification, la liquéfaction et la condensation.

Qu'est-ce que la chaleur latente ?

L'énergie nécessaire pour changer l'état d'une unité de masse d'un corps.

Quelle est l'unité de la chaleur latente ?

Le joule par kilogramme (J/kg).

Que vaut la chaleur latente pour la fusion ?

Elle vaut Lf.

Comment se déroule un changement d'état à pression constante ?

À température constante avec coexistence des deux états physiques.

Qu'est-ce qu'un système isolé ?

Un système fermé sans échange de matière, travail ou chaleur avec l'extérieur.

Quels sont les modes d’échange d’énergie avec le milieu extérieur ?

Le travail W et la chaleur Q.

Qu'est-ce que l'énergie interne U en thermodynamique ?

Une fonction d’état.

Que signifie W > 0 selon la convention du cours ?

Le système reçoit de l’énergie par travail.

Que signifie Q < 0 selon la convention du cours ?

Le système donne de l’énergie par chaleur.

Qu'est-ce que l’énergie interne U ?

L’énergie propre d’un système thermodynamique.

En quelle unité s’exprime l’énergie interne U ?

En joules.

De quoi dépend la variation ΔU entre deux états ?

Elle ne dépend pas du chemin suivi.

Quand une transformation est-elle réversible ?

Si on peut revenir de l’état final à l’état initial.

Quelle est l'équation d'état d'un gaz parfait ?

pV = nRT

Qu'impose une transformation isotherme sur la température ?

Elle conserve la température.

Quelle relation est constante lors d'une transformation isobare ?

Le rapport V/T est constant.

Comment est orientée une isobare dans un diagramme de Clapeyron ?

Elle est horizontale.

Quelle est la relation de Mayer pour les gaz parfaits ?

Cp - Cv = nR

Quelle formule donne la chaleur échangée entre A et B en général ?

Q_{A→B} = nC(T_B - T_A)

Quelle est la formule du travail échangé à pression constante entre A et B ?

W_{A→B} = -p(V_B - V_A)

Quelle transformation a un travail nul selon la relation de travail à pression constante ?

La transformation isochore.

Quelles sont les phases du cycle de Beau de Rochas dans un moteur à explosion ?

Admission isobare, compression adiabatique, explosion isochore, détente adiabatique, échappement isochore et isobare.

Quelle est la différence d'apport de chaleur entre moteur à essence et moteur diesel ?

Essence : apport isochore, Diesel : apport isobare.

Quelle relation exprime le premier principe sur un cycle moteur ?

ΔU_cycle = Q1 + Q2 + W = 0.

Que représente Q2 dans le cycle moteur selon le premier principe ?

La chaleur reçue de la source chaude.

Que signifie Q1 dans le bilan énergétique d'un cycle moteur ?

La chaleur cédée à la source froide.

Que représente W dans le premier principe appliqué au cycle moteur ?

Le travail fourni par le moteur.

Quelles transformations composent le cycle de Carnot ?

Deux transformations adiabatiques et deux transformations isothermes.

Quelle est la formule du rendement thermique de Carnot pour un cycle moteur ?

η = 1 - T₁/T₂ avec T₁ et T₂ en kelvins.

Que représentent T₁ et T₂ dans la formule du rendement thermique de Carnot ?

T₁ est la température de la source froide et T₂ celle de la source chaude.

Comment augmenter le rendement d’un moteur avec température minimale proche de l’ambiante ?

Il faut augmenter la température maximale du cycle.

Quelle est la condition sur le travail W pour un moteur thermique ?

Le travail W est négatif (W < 0).

Quelle est la condition sur le travail W pour une machine frigorifique ?

Le travail W est positif (W > 0).

Quel est le rôle du travail dans une machine frigorifique ?

Elle reçoit du travail pour inverser le cycle de Carnot.