α = 1/T, β = 1/T et χ = 1/P
Explication
Pour un gaz parfait, les relations données sont bien α = 1/T, β = 1/T et χ = 1/P. Les autres propositions mélangent les grandeurs ou inversent leurs dépendances.
Elle peut être parcourue en sens inverse en repassant par les mêmes états intermédiaires
Explication
Une transformation réversible peut être inversée en suivant exactement les mêmes états intermédiaires, avec des échanges inversés. À l’inverse, une transformation rapide sans états intermédiaires correspond à une transformation irréversible.
Elle est indépendante de la quantité de matière
Explication
Une variable intensive ne dépend pas de la quantité de matière et n’est pas additive, comme la température ou la pression. Le volume, lui, est une variable extensive.
Les variables d’état restent constantes dans le temps et le système est homogène pour les variables intensives
Explication
À l’équilibre thermodynamique, les variables d’état ne dépendent pas du temps et les variables intensives sont uniformes dans tout le système. Cela exclut une évolution continue des grandeurs macroscopiques.
Une relation entre variables d’état qui relie leurs valeurs
Explication
Une équation d’état relie des variables d’état entre elles pour un système donné. Par exemple, pour un gaz parfait, elle prend la forme PV = nRT.
Le coefficient de compressibilité isotherme
Explication
Le coefficient de compressibilité isotherme décrit la variation relative du volume avec la pression à température constante. La dilatation isobare concerne au contraire la variation du volume avec la température à pression constante.
Sa variation entre deux états ne dépend pas du chemin suivi
Explication
Une fonction d’état se caractérise par une variation qui ne dépend que des états initial et final, pas de la trajectoire. C’est ce qui la distingue d’une grandeur liée au chemin.
L’équilibre thermique
Explication
L’équilibre thermique est lié aux échanges de chaleur et impose une température constante et uniforme. L’équilibre mécanique concerne la pression, et l’équilibre chimique concerne les quantités moléculaires.
La chaleur et le travail mécanique
Explication
Les grandeurs d’échange mises en avant sont la chaleur Q et le travail W, toutes deux exprimées en joules. La température et la pression sont des variables d’état, pas des grandeurs d’échange.
La branche de la physique qui étudie les échanges d’énergie sous forme de chaleur et de travail mécanique
Explication
La thermodynamique étudie les échanges d’énergie entre un système et son environnement, en particulier sous forme de chaleur et de travail. Les autres propositions décrivent d’autres domaines de la physique.
Une quantité de matière limitée par une frontière séparant le système du milieu extérieur
Explication
Un système thermodynamique est un volume délimité par une frontière matérielle ou fictive contenant la matière étudiée. Le milieu extérieur est tout ce qui reste hors de cette frontière.
Une transformation thermodynamique
Explication
Une transformation thermodynamique correspond précisément au passage d’un état d’équilibre initial à un autre état d’équilibre final. Une variable ou une fonction d’état désigne une grandeur, pas le changement d’état lui-même.
Un système isolé
Explication
Un système isolé n’autorise aucun échange d’énergie ni de matière. Un système fermé peut échanger de l’énergie, et un système ouvert échange à la fois énergie et matière.
Le volume
Explication
Le volume est une grandeur extensive : il s’additionne pour deux systèmes de même nature. La température, la pression et la masse volumique sont des grandeurs intensives.
Mémorisez les réponses avec 14 flashcards sur Principes fondamentaux de la thermodynamique.
Thermodynamique — définition ?
Étude des échanges d’énergie sous forme de chaleur et travail.
Chaleur Q — rôle ?
Transfert d’énergie thermique entre système et environnement.
Travail W — rôle ?
Transfert d’énergie mécanique entre système et environnement.
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