Flashcards : Thermochimie et thermodynamique — 54 cartes

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1Question

Qu'échange un système ouvert avec le milieu extérieur ?

Réponse

Il échange de la matière et de l'énergie.

2Question

Qu'échange un système fermé avec le milieu extérieur ?

Réponse

Il échange de l'énergie mais pas de matière.

3Question

Qu'est-ce qu'un système isolé ?

Réponse

Un système qui n'échange ni matière ni énergie avec l'extérieur.

4Question

Qu'est-ce qu'une transformation réversible ?

Réponse

Une transformation lente entre états d'équilibre avec inversion possible par action infinitésimale.

5Question

Que caractérise une transformation irréversible ?

Réponse

Une modification brutale de l'état sans retour possible à l'état initial.

6Question

Qu'est-ce que le travail en thermodynamique ?

Réponse

Le travail est l'énergie fournie par une force lors d'un déplacement.

7Question

Quelle est la formule du travail élémentaire reçu lors d'une variation de volume ?

Réponse

δW=−PextdV\delta W = -P_{ext} dV

8Question

Qu'est-ce que la chaleur en thermodynamique ?

Réponse

La chaleur est une énergie liée aux mouvements désordonnés des atomes ou molécules.

9Question

Qu'est-ce que l'énergie interne UU ?

Réponse

L'énergie totale contenue dans le système.

10Question

Quelle est la formule du premier principe de la thermodynamique ?

Réponse

ΔU=U2−U1=W+Q\Delta U = U_2 - U_1 = W + Q.

11Question

De quoi dépend la variation d'énergie interne ?

Réponse

Uniquement des états initial et final.

12Question

De quoi dépendent le travail et la chaleur échangés ?

Réponse

Du chemin suivi entre les états.

13Question

Quelle est la convention de signe pour le travail et la chaleur reçus par un système ?

Réponse

Valeur positive quand reçus, négative quand cédés.

14Question

Que dit la première loi de Joule sur l'énergie interne d'un gaz parfait ?

Réponse

Elle dépend uniquement de la température.

15Question

Comment s'exprime la variation élémentaire d'énergie interne d'un gaz parfait ?

Réponse

dU=CvdTdU = C_v dT.

16Question

Que représente CvC_v dans la relation dU=CvdTdU = C_v dT ?

Réponse

La capacité calorifique à volume constant.

17Question

Qu'est-ce qu'une transformation isochore ?

Réponse

Une transformation à volume constant.

18Question

Quelle est la relation entre la variation d'énergie interne et la chaleur en transformation isochore ?

Réponse

La variation d'énergie interne est égale à la chaleur échangée.

19Question

Comment s'exprime la variation différentielle d'énergie interne en transformation isochore ?

Réponse

dU=Qv=CvdTdU=Q_v=C_vdT.

20Question

Qu'est-ce qu'une transformation isobare ?

Réponse

Une transformation à pression constante.

21Question

Comment est définie l'enthalpie HH ?

Réponse

Par H=U+PVH=U+PV.

22Question

Quelle est la relation entre la variation d'enthalpie et la chaleur en transformation isobare ?

Réponse

La variation d'enthalpie est égale à la chaleur échangée.

23Question

Comment s'exprime la variation différentielle d'enthalpie en transformation isobare ?

Réponse

dH=δQp=CpdTdH=\delta Q_p=C_pdT.

24Question

Qu'est-ce que l'entropie SS ?

Réponse

Une fonction d'état liée au désordre moléculaire et tendant vers une valeur maximale.

25Question

Que fait l'entropie dans un système isolé ?

Réponse

Elle ne peut qu'augmenter ou rester constante.

26Question

Pourquoi l'entropie ne diminue-t-elle pas dans un système isolé ?

Réponse

Parce que le système n'échange pas de chaleur avec le milieu extérieur.

27Question

Quelle est la formule de la variation d'entropie totale ?

Réponse

dS=dSint+dSextdS=dS_{int}+dS_{ext}.

28Question

Comment s'exprime l'entropie externe dSextdS_{ext} ?

Réponse

dSext=δQTdS_{ext}=\frac{\delta Q}{T}.

29Question

Quelle est la valeur de l'entropie interne créée dans une transformation réversible ?

Réponse

Elle est nulle.

30Question

Quelle est la formule de la variation d'entropie ΔS\Delta S pour une transformation réversible ?

Réponse

ΔS=QrevT\Delta S=\frac{Q_{rev}}{T}.

31Question

Que dit l'inégalité de Clausius pour une transformation irréversible ?

Réponse

ΔS>QirrT\Delta S>\frac{Q_{irr}}{T} avec dSint>0dS_{int}>0.

32Question

Pourquoi la variation d'entropie est-elle identique pour une transformation réversible et irréversible entre mêmes états ?

Réponse

Parce que l'entropie est une fonction d'état.

33Question

Quelle inégalité exprime que le travail utile est plus important en fonctionnement réversible ?

Réponse

∣Wrev∣>∣Wirr∣|W_{rev}| > |W_{irr}|.

34Question

Quel effet a la lubrification sur le fonctionnement d'un moteur ?

Réponse

Elle réduit les frottements et favorise le fonctionnement réversible.

35Question

Qu'est-ce qu'une transformation isentropique ?

Réponse

Une transformation où l'entropie du système reste constante.

36Question

Quelle est la valeur de la variation d'entropie ΔS\Delta S lors d'une transformation isentropique ?

Réponse

ΔS=0\Delta S = 0.

37Question

Quelle est la formule de l'enthalpie libre d'une réaction ?

Réponse

ΔGr=ΔHr−TΔSr\Delta G_r=\Delta H_r - T\Delta S_r

38Question

Quelle est la relation entre l'enthalpie libre et l'entropie interne créée ?

Réponse

ΔGr=−TΔSint\Delta G_r = -T\Delta S_{int}

39Question

Quelle condition doit vérifier une réaction chimique spontanée ?

Réponse

ΔGr<0\Delta G_r < 0

40Question

Quelle condition doit vérifier une réaction chimique totalement réversible ?

Réponse

ΔGr=0\Delta G_r = 0

41Question

Que signifie ΔGr>0\Delta G_r > 0 pour une réaction chimique ?

Réponse

La réaction est peu favorisée et l'équilibre contient surtout des réactifs peu consommés.

42Question

Quelle est la formule de la constante d’équilibre pour aA+bB⇌cC+dDaA+bB\rightleftharpoons cC+dD ?

Réponse

K=[C]c[D]d[A]a[B]bK=\frac{[C]^c[D]^d}{[A]^a[B]^b}

43Question

Quelle relation exprime la loi de Van’t Hoff ?

Réponse

d(ln⁡K)dT=ΔHrRT2\frac{d(\ln K)}{dT}=\frac{\Delta H_r}{RT^2}

44Question

Quelle est la forme intégrée de la loi de Van’t Hoff entre T1T_1 et T2T_2 ?

Réponse

ln⁡K(T2)K(T1)=ΔHrR(1T1−1T2)\ln\frac{K(T_2)}{K(T_1)}=\frac{\Delta H_r}{R}\left(\frac{1}{T_1}-\frac{1}{T_2}\right)

45Question

Que signifie ΔHr<0\Delta H_r<0 pour une réaction chimique ?

Réponse

La réaction est exothermique et dégage de la chaleur.

46Question

Comment évolue la constante d’équilibre d’une réaction exothermique si la température augmente ?

Réponse

Elle diminue lorsque la température augmente.

47Question

Quelle est la température finale après dissolution endothermique de 160 g de nitrate d’ammonium ?

Réponse

La température finale est de 2 °C.

48Question

Comment s’écrit le bilan thermique pour la dissolution du nitrate d’ammonium ?

Réponse

Le bilan thermique s’écrit NΔHr=nCm(Ti−Tf)N\Delta H_r=nC_m(T_i-T_f).

49Question

Quelle est la formule donnant la température finale TfT_f dans l’exemple du nitrate d’ammonium ?

Réponse

Tf=Ti−NΔHrnCmT_f=T_i-\frac{N\Delta H_r}{nC_m}.

50Question

Comment s’exprime l’association médicament-albumine plasmatique ?

Réponse

Elle est décrite par M+HSA⇌M.HSAM+HSA\rightleftharpoons M.HSA.

51Question

Quelles sont les valeurs thermodynamiques ΔHr\Delta H_r et ΔSr\Delta S_r pour la silibinine à pH 7,4 et 37 °C ?

Réponse

ΔHr=−42 kJ/mol\Delta H_r=-42\,\mathrm{kJ/mol} et ΔSr=−34 J/mol/K\Delta S_r=-34\,\mathrm{J/mol/K}.

52Question

Quelle est la valeur de ΔGr\Delta G_r pour la silibinine à pH 7,4 et 37 °C ?

Réponse

ΔGr=−31 kJ/mol\Delta G_r=-31\,\mathrm{kJ/mol}.

53Question

Par quels types de liaisons la silibinine se lie-t-elle à l’albumine ?

Réponse

Par des liaisons hydrogène et de Van der Waals sans liaison covalente.

54Question

Quelle est la relation entre la constante d’équilibre KK et ΔGr\Delta G_r ?

Réponse

ln⁡K=−ΔGrRT\ln K=-\frac{\Delta G_r}{RT}.

Teste-toi avec le QCM

Teste tes connaissances avec un QCM de 33 questions sur Thermochimie et thermodynamique.

1. Quelle distinction caractérise un système ouvert par rapport à un système fermé ?

2. Quel échange un système isolé entretient-il avec le milieu extérieur ?

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