Flashcards : Propriétés thermodynamiques des corps purs — 34 cartes

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1Question

Qu'est-ce qu'une substance pure en thermodynamique ?

Réponse

Une substance pure a une composition chimique uniforme et constante dans l’espace.

2Question

Comment définit-on une phase dans un système thermodynamique ?

Réponse

Une phase est une quantité de matière physiquement homogène et chimiquement uniforme.

3Question

Quelle formule exprime le postulat d’état pour un système à composition constante ?

Réponse

Le nombre maximal de propriétés intensives indépendantes est n=m+1n=m+1.

4Question

Que représente mm dans la formule n=m+1n=m+1 du postulat d’état ?

Réponse

mm est le nombre de forces généralisées pouvant effectuer un travail quasi-statique.

5Question

Dans un système simple et compressible, quelle force peut effectuer un travail quasi-statique ?

Réponse

Seule la pression peut effectuer un travail quasi-statique.

6Question

Combien de propriétés intensives indépendantes suffisent à fixer l’état d’un système simple et compressible ?

Réponse

Deux propriétés intensives indépendantes suffisent.

7Question

Quelles paires de propriétés peuvent spécifier l’état d’un système simple et compressible ?

Réponse

Par exemple, P et T, P et ρ, ou T et ρ peuvent spécifier l’état.

8Question

Quelles sont les étapes du chauffage de l'eau à pression constante ?

Réponse

Liquide comprimé, début de vaporisation, mélange liquide-vapeur saturé, vapeur saturée, vapeur surchauffée.

9Question

Qu'est-ce que la température de saturation ?

Réponse

La température où une substance pure change de phase pour une pression donnée.

10Question

Quelle est la relation mathématique de la température de saturation ?

Réponse

Tsat=f(P)T_{sat}=f(P).

11Question

Qu'est-ce que le point critique ?

Réponse

Le point au-dessus duquel liquide saturé et vapeur saturée ne se distinguent plus.

12Question

Qu'est-ce que la ligne triple ?

Réponse

La ligne où solide, liquide et gaz coexistent à pression et température fixes.

13Question

Comment définit-on l'enthalpie en forme extensive ?

Réponse

H=U+PVH=U+PV.

14Question

Quelle est la formule intensive de l'enthalpie ?

Réponse

h=u+Pvh=u+Pv.

15Question

Qu'est-ce que la chaleur massique mesure ?

Réponse

La capacité de stockage d'énergie d'une substance.

16Question

Pourquoi la chaleur massique à pression constante est-elle supérieure à celle à volume constant ?

Réponse

Parce qu'une partie de l'énergie sert au travail de frontière PΔvP\Delta v.

17Question

Que reste constant pour une substance incompressible ?

Réponse

Le volume spécifique.

18Question

Quelle relation existe entre cpc_p, cvc_v et cc pour une substance incompressible ?

Réponse

cp=cv=cc_p=c_v=c.

19Question

Que signifient les indices f, g et fg pour les liquides et vapeurs saturés ?

Réponse

f correspond au liquide saturé, g à la vapeur saturée, fg à la différence ygyfy_g - y_f.

20Question

Pourquoi approximons-nous souvent v, u et s d'un liquide comprimé par leurs valeurs de liquide saturé ?

Réponse

Parce qu'elles sont peu sensibles à la pression.

21Question

Qu'est-ce que le titre x d'un mélange liquide-vapeur saturé ?

Réponse

La fraction massique de vapeur.

22Question

Quelle formule exprime une propriété intensive y d'un mélange liquide-vapeur saturé ?

Réponse

y=(1x)yf+xygy=(1-x)y_f+xy_g.

23Question

Que signifie x=0 dans un mélange saturé ?

Réponse

Le liquide saturé.

24Question

Que signifie 0<x<1 dans un mélange saturé ?

Réponse

Un mélange liquide-vapeur.

25Question

Que signifie x=1 dans un mélange saturé ?

Réponse

La vapeur saturée.

26Question

Comment calcule-t-on le titre x à partir d'une propriété intensive y ?

Réponse

Par x=yyfygyfx=\frac{y-y_f}{y_g-y_f}.

27Question

Quelle est l'équation d'état du gaz parfait ?

Réponse

PV=NRuTPV=NR_uT

28Question

Quelle est la valeur de la constante universelle des gaz parfaits RuR_u ?

Réponse

Ru=8.31447 kJ/(kmolK)R_u=8.31447\ \mathrm{kJ/(kmol\cdot K)}

29Question

Quand un gaz peut-il être approximé par un gaz parfait ?

Réponse

À basse pression et haute température.

30Question

Quels gaz nécessitent généralement l'usage des tables plutôt que l'approximation du gaz parfait ?

Réponse

Les gaz lourds ou à haute densité.

31Question

De quoi dépendent l'énergie interne uu et l'enthalpie hh d'un gaz parfait ?

Réponse

Uniquement de la température.

32Question

Comment s'expriment les variations d'énergie interne Δu\Delta u et d'enthalpie Δh\Delta h pour un gaz parfait ?

Réponse

Par Δu=T1T2cv(T)dT\Delta u=\int_{T_1}^{T_2}c_v(T)\,dT et Δh=T1T2cp(T)dT\Delta h=\int_{T_1}^{T_2}c_p(T)\,dT.

33Question

Quelle est la relation entre les chaleurs massiques cpc_p et cvc_v pour un gaz parfait ?

Réponse

cpcv=Rc_p - c_v = R

34Question

Comment se définit le rapport des chaleurs massiques kk pour un gaz parfait ?

Réponse

k=cpcvk = \frac{c_p}{c_v}

Teste-toi avec le QCM

Teste tes connaissances avec un QCM de 17 questions sur Propriétés thermodynamiques des corps purs.

1. Quelle caractéristique distingue une substance pure d’un mélange non uniforme ?

2. Quelle description correspond à une phase thermodynamique ?

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