Flashcard: Thermodynamique physiologique et diffusion — 54 carte

Qu'est-ce qu'un système ouvert peut échanger avec son milieu extérieur ?

De la matière, de la chaleur et du travail mécanique.

Qu'est-ce qu'un système isolé n'échange pas ?

Ni matière, ni chaleur, ni travail mécanique.

Qu'est-ce qu'un système adiabatique peut recevoir ?

Un travail mécanique.

Qu'est-ce qu'un système fermé n'échange pas ?

De la matière.

Quels échanges réalise un système ouvert ?

Il échange matière, chaleur et travail mécanique.

Qu'est-ce qui caractérise le vivant au niveau énergétique ?

Le flux d'énergie traversant une cellule.

Qu'est-ce qui distingue une variable intensive d'une variable extensive ?

Une variable intensive se mesure localement et ne s'additionne pas, une extensive dépend de la taille et s'additionne.

Quelles variables définissent complètement un gaz idéal ?

Le volume V, la pression P et la température T définissent un gaz idéal.

Quelle est l'équation liant P, V, T pour un gaz idéal ?

L'équation est PV = nRT avec R = 8,314 J·mol⁻¹·K⁻¹.

Qu'est-ce qu'une fonction d'état ?

C'est une grandeur dont la variation dépend seulement des états initial et final.

Que représente le rapport de deux variables extensives ?

Le rapport de deux variables extensives est une variable intensive.

Que représente le produit d'une variable intensive par sa variable extensive conjuguée ?

Ce produit représente un travail exprimé en joules.

Quelle est la formule du travail à pression constante ?

W = −P(Vf − Vi).

Quelle est la formule du travail pour une transformation isotherme quasistatique d'un gaz idéal ?

W = −nRT ln(Vf/Vi).

De quoi dépend le travail lors d'une transformation ?

Le travail dépend du chemin entre volumes initial et final.

De quoi dépend la variation d'une fonction d'état ?

Elle dépend uniquement des états initial et final.

Que dit le premier principe de la thermodynamique sur l'énergie ?

L'énergie totale d'un système isolé reste constante.

Que garantit le premier principe concernant les formes d'énergie ?

Elles sont interconvertibles sans gain ni perte.

Quelle est la différence entre chaleur et température ?

La chaleur est une énergie transférée, la température caractérise l’état thermique.

Quelle formule relie l’entropie à la chaleur réversible ?

dS = δQ/T relie entropie et chaleur réversible.

Comment calcule-t-on la variation d’entropie entre deux états ?

ΔS = Sf − Si calcule la variation d’entropie.

Que se passe-t-il à l’entropie dans une transformation réversible d’un système isolé ?

L’entropie est conservée dans une transformation réversible.

Que dit la règle sur l’entropie dans une transformation irréversible d’un système isolé ?

L’entropie augmente dans une transformation irréversible.

Quelle est la formule de l’entropie statistique ?

S = k ln Ω est la formule de l’entropie statistique.

Que représentent Ω et k dans la formule S = k ln Ω ?

Ω est le nombre d’états microscopiques, k la constante de Boltzmann.

Que mesure l’entropie dans un système ?

L’entropie mesure la dispersion de l’énergie microscopique et spatiale.

Quelle est la formule de l’énergie libre de Gibbs ?

G = U + PV − TS.

Qu'est-ce que l'enthalpie H ?

H = U + PV.

Que représente l'enthalpie à pression constante ?

La chaleur échangée lors d’une transformation biochimique.

Quelle est la formule de la variation de Gibbs à T et P constants ?

ΔG = ΔU + PΔV − TΔS.

Que signifie ΔG = 0 à température ambiante ?

L’équilibre ou une transformation réversible.

Quelle condition a ΔG pour une transformation spontanée ?

ΔG < 0.

Qu'est-ce qui favorise une réaction spontanée ?

Une forte diminution d’enthalpie ou une forte augmentation d’entropie.

Qu'est-ce que l'état quasi stationnaire d'une cellule ?

Une énergie interne approximativement constante malgré des flux continus.

Que mesure le métabolisme chez un organisme vivant ?

Le flux d'énergie traversant l'organisme.

Comment la calorimétrie mesure-t-elle les flux d'énergie ?

Directement par l'énergie sortante ou indirectement par l'énergie entrante.

Quel est le métabolisme indiqué pour un homme de 80 kg ?

80 watts.

Que doit compenser toute augmentation de l'activité énergétique sortante ?

Une augmentation équivalente des apports énergétiques.

Qu'est-ce que le potentiel chimique μ d'une substance ?

C'est l'énergie par mole associée à l'ajout de cette substance au système.

Quelle est la charge d'une mole d'ions de valence Z ?

Elle vaut Z fois la constante de Faraday F.

Quelle est la valeur de la constante de Faraday F ?

Elle est égale à 96485 coulombs par mole.

Qu'est-ce qu'un flux vectoriel ?

C'est une quantité de variable extensive traversant une unité de surface par unité de temps dans une direction donnée.

Quelles sont les conditions nécessaires pour qu'un flux existe ?

Il faut une force thermodynamique et une conductance non nulles.

Que produit une différence de température dans un système ?

Elle produit une thermodiffusion.

Que produit une différence de potentiel électrique dans un système ?

Elle produit une électrophorèse.

Dans quel sens se produit un flux passif ?

Il se produit spontanément dans le sens décroissant du gradient de potentiel.

Quelle est la formule de la fonction de dissipation de Rayleigh ?

Φ = J₁X₁ + J₂X₂ + J₃X₃ + … + JₙXₙ.

Qu'est-ce que l'affinité d'une réaction ?

La somme algébrique des produits des coefficients stœchiométriques par les potentiels chimiques.

Que favorise une affinité positive dans une réaction chimique ?

L'évolution de la réaction vers la droite.

Qu'autorise le couplage des flux dans une réaction ?

Le fonctionnement d'une réaction consommant de l'entropie grâce à une réaction dissipative.

Quels sont les trois éléments nécessaires pour un couplage ?

Une fonction de dissipation positive, un espace anisotrope et un mécanisme physique de couplage.

Que dit la loi de réciprocité d'Onsager sur les coefficients croisés ?

Ils vérifient Lij = Lji près de l'équilibre.

Qu'est-ce que la diffusion ?

Le transport net de matière provoqué par l'agitation thermique désordonnée des molécules.

Quelle est la composition asymétrique de la membrane plasmique ?

Beaucoup de phosphatidylcholine côté extracellulaire et de phosphatidylsérine côté intracellulaire.