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.
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1. Quel type de système peut échanger avec son milieu à la fois de la matière, de la chaleur et du travail mécanique ?
2. Dans une cellule, quel élément caractérise le vivant du point de vue du transfert d’énergie ?
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