La thermodynamique


Physique - Branche de la physique - Supérieur 



C'est une partie de la physique qui étudie les lois qui président aux échanges d'énergie, et  notamment, les transformations de l'énergie calorifique en énergie mécanique.

La thermodynamique classique repose sur trois principes et sur la notion de système. Un système est ensemble de corps ,délimités dans l'espace ,susceptible  d'échanger avec le milieu extérieur du travail (W) et de la chaleur (Q) ,et caractérisé par son état à un instant donné. Lorsqu'un système évolue d'un état à un autre la variation de son énergie interne, égale à la somme W+Q ne dépend que de l'état initial et de l'état final (premier principe de la thermodynamique ); W et Q sont comptés positivement si l'échange s'effectue du milieu extérieur vers le système et négativement dans le cas contraire. Dans le cas d'un cycle, l'énergie interne du système est la même au début et à la fin : W+Q = 0. Par ailleurs, un système qui décrit un cycle et qui n'est en contact qu'avec une seule source de chaleur est incapable de fournir du travail (second principe de la thermodynamique). Un moteur ne peut fonctionner, c'est à dire, fournir un travail W, que s'il existe une source chaude, qui cède une quantité de chaleur Qc  au système, et une source froide, à laquelle le système fournit une quantité de chaleur Qf . Le rendement d'un moteur thermique, est toujours inférieur à 1 en raison de l'existence de Qf . Le second principe de la thermodynamique permet d'affirmer que l'on ne peut transformer intégralement de la chaleur en travail: "l'entropie" d'un système isolé a tendance à augmenter. Le troisième principe de la thermodynamique énonce que l'entropie d'un système est nulle au zéro absolu. La thermodynamique "statistique" part du principe que les phénomènes macroscopique observés sont la conséquence d'un très grand nombre de phénomènes microscopiques. En particulier, lorsqu'un gaz est en équilibre, aucune de ses molécules ne sont immobiles, mais en moyenne, il n'y a pas de mouvement d'ensemble.
        
Les physiciens qui ont contribués à l'élaboration de la thermodynamique sont :

  • Sadi CARNOT (1796-1832)
  • Emil CLAPEYRON (1799-1864)
  • William THOMSON (1824-1907)
  • Marc SEGUIN (1786-1875)
  • Robert MAYER (1814-1878)
  • James PRESCOTT JOULE(1818-1889)
  • Ludvig August COLDING(1815-1888)
  • Rudolf CLAUSIUS.
 



 


 


 


Catégories


Pages


Details

Des cours, des exercices, des fiches pour comprendre et s'entrainer

©2016 Sciences physiques
Design by AwfulMedia.com