Fiche de révision : Mesures physiques et thermodynamique

📋 Plan du Cours

1. Transfert de chaleur
2. Travail des forces de pression
3. Travail thermodynamique d’un cycle

📖 1. Transfert de chaleur

📝 Points essentiels

📐 Formule — Pour un liquide ou un solide sans changement d’état, le transfert de chaleur est $Q = mc\Delta T$, avec m la masse, c la capacité thermique massique et $\Delta T = T_2-T_1$ la variation de température.

📐 Formule — Pour un gaz sans changement d’état, le transfert de chaleur s’écrit $Q = m c\Delta T$, où c est la capacité thermique massique adaptée à la transformation, notamment $c_v$ à volume constant ou $c_p$ à pression constante.

📐 Formule — Lors d’un changement d’état à température constante, le transfert de chaleur est $Q = mL$, avec m la masse et L la chaleur latente massique du changement d’état considéré.

📐 Formule — Pour un corps qui passe de l’état solide à la température T1 à l’état liquide à la température T2, avec T1 et T2 différents de la température de fusion Tf, le transfert total est $Q_{total}=mc_s(T_f-T_1)+mL_f+mc_l(T_2-T_f)$.

💡 Astuce mémo

Chauffer → changer d’état → rechauffer

📖 2. Travail des forces de pression

★ À maîtriser

📐 Formule — Le travail général des forces de pression, avec la convention du travail reçu par le système, est $W=-\int_{V_1}^{V_2}P_{ext}\,dV$.

📐 Formule — Pour une transformation isobare à pression extérieure constante, le travail des forces de pression est $W=-P_{ext}(V_2-V_1)$.

📐 Formule — Pour une transformation isochore, le volume est constant et le travail des forces de pression est $W=0$.

Compléments

📐 Formule — Pour une transformation isotherme d’un gaz parfait, le travail des forces de pression est $W=-nRT\ln\left(\frac{V_2}{V_1}\right)$, avec n la quantité de matière, R la constante des gaz parfaits, T la température constante et V1 et V2 les volumes initial et final.

💡 Astuce mémo

Variation de volume : travail ; volume constant : travail nul

📖 3. Travail thermodynamique d’un cycle

📝 Points essentiels

📌 Le travail sur un cycle est moteur lorsque $W_{cycle}<0$ avec la convention du travail reçu par le système, car le système fournit alors du travail au milieu extérieur.

📌 Le travail sur un cycle est résistif lorsque $W_{cycle}>0$ avec la convention du travail reçu par le système, car le système reçoit alors du travail du milieu extérieur.

💡 Astuce mémo

Travail moteur si le système fournit, résistif s’il reçoit