Flashcards : Thermodynamique et solutions (91 cartes)

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1Question

Quels échanges un système isolé a-t-il avec l’extérieur ?

Réponse

Aucun échange de matière, d’énergie ni de travail.

2Question

Qu’échange un système fermé avec l’extérieur ?

Réponse

De l’énergie sous forme de travail ou de chaleur, mais pas de matière.

3Question

Quels échanges un système ouvert a-t-il avec l’extérieur ?

Réponse

De la matière et de l’énergie.

4Question

Quand un système est-il à l’équilibre thermodynamique selon l’observateur ?

Réponse

Lorsque ses variables d’état restent constantes dans le temps à l’échelle de l’observateur et uniformes dans chaque partie homogène.

5Question

Que peuvent faire les paramètres microscopiques à l’équilibre thermodynamique ?

Réponse

Ils peuvent continuer de varier.

6Question

Comment les variables extensives dépendent-elles de la quantité de matière ?

Réponse

Elles en dépendent proportionnellement.

7Question

Comment les variables intensives dépendent-elles de la quantité de matière ?

Réponse

Elles en sont indépendantes.

8Question

À l’équilibre chimique, que se passe-t-il à l’échelle microscopique ?

Réponse

Des réactions microscopiques continuent.

9Question

Comment une fonction d’état caractérise-t-elle un système ?

Réponse

Par la différence entre ses états final et initial, indépendamment du chemin suivi.

10Question

Quelle est la variation de toute fonction d’état dans un cycle fermé ?

Réponse

Elle est nulle.

11Question

Que fait une réaction exothermique à pression constante ?

Réponse

Elle libère de la chaleur et vérifie ΔH<0\Delta H<0.

12Question

Que fait une réaction endothermique à pression constante ?

Réponse

Elle consomme de la chaleur et vérifie ΔH>0\Delta H>0.

13Question

Quel signe de ΔG\Delta G caractérise une transformation exergonique ?

Réponse

ΔG<0\Delta G<0.

14Question

Qu’est-ce qui distingue une transformation réversible d’une transformation irréversible ?

Réponse

La première peut revenir à son état initial dans le temps considéré, contrairement à la seconde.

15Question

Dans le modèle du gaz parfait, comment les molécules interagissent-elles ?

Réponse

Elles n’interagissent pas entre elles.

16Question

Qu’affirme le premier principe de la thermodynamique sur la création d’énergie ?

Réponse

L’énergie ne peut pas être créée.

17Question

Quelle conséquence le premier principe de la thermodynamique entraîne-t-il pour le mouvement perpétuel ?

Réponse

Il exclut le mouvement perpétuel.

18Question

Comment se calcule la variation d’énergie interne entre deux états ?

Réponse

ΔU=Ufinal−Uinitial\Delta U=U_{\text{final}}-U_{\text{initial}}

19Question

Comment l’enthalpie est-elle définie en fonction de l’énergie interne, de la pression et du volume ?

Réponse

H=U+PVH=U+PV

20Question

Quelle est l’enthalpie standard de formation d’un corps simple ?

Réponse

Elle est nulle.

21Question

Quelle est l’enthalpie standard de formation d’un composé qui n’est pas un corps simple ?

Réponse

Elle est non nulle.

22Question

Qu’est-ce que la capacité calorifique ?

Réponse

La quantité d’énergie à fournir pour élever de 1° la température d’une quantité de matière à pression ou volume constant.

23Question

Quelle est l’unité de la capacité calorifique massique ?

Réponse

Le J/K/kg.

24Question

Quelle est l’unité de la capacité calorifique molaire ?

Réponse

Le J/K/mol.

25Question

Que renseigne le premier principe en thermodynamique ?

Réponse

Il définit la quantité d’énergie.

26Question

À quoi l’entropie est-elle liée dans un système ?

Réponse

Au nombre de micro-états et à la chaleur.

27Question

Quelle est l’entropie d’un système à 0 K ?

Réponse

Elle vaut zéro.

28Question

Quelle relation exprime la variation d’enthalpie libre ?

Réponse

ΔG=ΔH−TΔS\Delta G = \Delta H - T\Delta S

29Question

Qu’est-ce que le pouvoir calorifique ?

Réponse

L’énergie dégagée lors de la combustion d’un corps.

30Question

Quelles formes peut prendre le pouvoir calorifique ?

Réponse

Massique, molaire ou volumique.

31Question

Que représente le PCS lors d’une combustion ?

Réponse

L’énergie libérée en tenant compte de la condensation de l’eau à l’état liquide.

32Question

Que représente le PCI lors d’une combustion ?

Réponse

L’énergie libérée sans tenir compte de l’eau, considérée à l’état de vapeur.

33Question

Quelles propriétés chaque gaz conserve-t-il dans une solution gazeuse ?

Réponse

Ses propriétés comme s’il était pur, indépendamment des autres gaz.

34Question

Pourquoi une solution gazeuse est-elle homogène ?

Réponse

Parce que ses gaz sont totalement miscibles entre eux.

35Question

Dans un mélange liquide-gaz, que détermine la pression partielle du gaz au-dessus du liquide ?

Réponse

La quantité de ce gaz dissoute dans le liquide.

36Question

Comment s’explique la dissolution du NaCl dans l’eau ?

Réponse

Par la solvatation des ions du sel par les molécules d’eau polaires.

37Question

Quel est le moment dipolaire du benzène ?

Réponse

Il est nul en raison de sa symétrie.

38Question

Pourquoi le phénol est-il soluble dans l’eau ?

Réponse

Grâce aux interactions entre moments dipolaires et aux liaisons hydrogène.

39Question

Qu’est-ce qu’une liaison hydrogène ?

Réponse

Une interaction intermoléculaire entre un atome plus électronégatif et un hydrogène fortement délocalisé par rapport au noyau.

40Question

À quelle température l’eau s’évapore-t-elle lorsque le chauffage rompt ses liaisons hydrogène ?

Réponse

À 100 °C.

41Question

Quelles molécules sont associées par les forces de Debye ?

Réponse

Une molécule polaire et une molécule apolaire dont le dipôle est induit.

42Question

Comment la température influence-t-elle la solubilité du sel dans l’eau ?

Réponse

Elle augmente avec la température.

43Question

Quand une dissolution est-elle endothermique ?

Réponse

Lorsque son bilan thermique est positif.

44Question

À quelle température la formation d’un alliage se fait-elle ?

Réponse

À chaud.

45Question

Que vaut le coefficient γ lorsque la concentration est faible ?

Réponse

1.

46Question

Qu’est-ce que la fugacité pour les gaz ?

Réponse

L’équivalent de l’activité, dépendant de la pression partielle du gaz.

47Question

Quelles propriétés caractérisent un système homogène en tout point ?

Réponse

Les mêmes propriétés en tout point.

48Question

Quelle lettre note la chaleur en thermodynamique ?

Réponse

Q.

49Question

Quel signe attribue-t-on à l’énergie reçue par un système ?

Réponse

Un signe positif.

50Question

Quel signe attribue-t-on à l’énergie fournie par un système ?

Réponse

Un signe négatif.

51Question

Quelle relation lie les variables d’un gaz parfait ?

Réponse

PV=nRTPV=nRT

52Question

La masse, la longueur, le volume et l’énergie sont-ils extensifs ou intensifs ?

Réponse

Ce sont des grandeurs extensives.

53Question

La pression, la température et la masse volumique sont-elles extensives ou intensives ?

Réponse

Ce sont des grandeurs intensives.

54Question

Quelle variation de concentration est nulle à l’équilibre ?

Réponse

ΔC=0\Delta C=0

55Question

Qu’est-ce qu’un équilibre apparent ?

Réponse

La compensation de deux transformations inverses.

56Question

Entre quels états considère-t-on une transformation thermodynamique ?

Réponse

Entre un état d’équilibre initial et un état d’équilibre final.

57Question

Quelle variation de température caractérise une transformation isotherme ?

Réponse

ΔT=0\Delta T=0

58Question

Que renseigne l’entropie ?

Réponse

Sur le nombre d’états microscopiques.

59Question

Combien de micro-états existe-t-il à 0 K ?

Réponse

Un seul micro-état.

60Question

Comment sont les fonctions d’état considérées ?

Réponse

Elles sont extensives et additives.

61Question

À température constante, quelle grandeur reste constante selon Boyle-Mariotte ?

Réponse

Le produit PVPV.

62Question

Selon Avogadro, que contiennent des volumes égaux de gaz parfaits différents aux mêmes température et pression ?

Réponse

Le même nombre de molécules.

63Question

À volume constant, à quoi la pression d’un gaz parfait est-elle proportionnelle selon Gay-Lussac ?

Réponse

À sa température.

64Question

À pression constante, à quoi le volume d’un gaz parfait est-il proportionnel selon Charles ?

Réponse

À sa température.

65Question

De quoi dépend uniquement l’énergie interne d’un gaz parfait selon Joule ?

Réponse

De sa température.

66Question

Quel échange thermique a lieu avec l’extérieur en conditions adiabatiques ?

Réponse

Aucun échange de chaleur.

67Question

Quel effet la compression d’un gaz parfait dans un pneu peut-elle avoir ?

Réponse

Elle peut augmenter sa température.

68Question

Quel travail produit la détente d’un gaz parfait dans le vide ?

Réponse

Aucun travail.

69Question

Quelles conditions standard sont indiquées pour l’enthalpie ?

Réponse

Une température de 298 K et une pression de 1 bar.

70Question

À quoi est égale l’enthalpie standard de formation d’un composé formé à partir de corps simples ?

Réponse

À son enthalpie de réaction.

71Question

À quoi la dernière formule de capacité calorifique permet-elle notamment de calculer ?

Réponse

La température de flamme.

72Question

L’entropie est-elle nulle à 298 K parce que cette température est standard ?

Réponse

Non, elle n’est pas nulle pour cette seule raison.

73Question

Quelles grandeurs de formation standard sont nulles pour les corps simples ?

Réponse

L’enthalpie et l’enthalpie libre standard de formation.

74Question

En quelles unités le pouvoir calorifique peut-il s’exprimer ?

Réponse

En J/kg, en J/mol ou en J/m³.

75Question

Quel pouvoir calorifique est supérieur à l’autre ?

Réponse

Le PCS est supérieur au PCI.

76Question

Comment appelle-t-on le constituant majoritaire d’une solution ?

Réponse

Le solvant.

77Question

Comment appelle-t-on le constituant minoritaire d’une solution ?

Réponse

Le soluté.

78Question

Quelle substance a plus d’affinité pour l’hémoglobine que l’oxygène ?

Réponse

Le monoxyde de carbone.

79Question

Quel atome attire davantage les électrons dans une molécule d’eau ?

Réponse

L’oxygène.

80Question

Qu’est-ce que la solvatation ?

Réponse

La fixation de molécules d’eau autour d’un ion en solution.

81Question

Quel est l’effet antiseptique d’une solution de phénol à 5 % ?

Réponse

Elle est antiseptique.

82Question

Quels mouvements composent le mouvement brownien d’une solution en équilibre thermodynamique ?

Réponse

Des rotations, des vibrations et des translations.

83Question

Quel effet l’augmentation du nombre de liaisons hydrogène a-t-elle sur la température d’ébullition ?

Réponse

Elle l’élève.

84Question

Comment varie la miscibilité eau-alcool avec l’allongement de la chaîne carbonée ?

Réponse

Elle diminue et devient très difficile au-delà de sept carbones.

85Question

Dans une solution aqueuse de NaCl, quels atomes d’eau entourent Na⁺ ?

Réponse

Les oxygènes de l’eau.

86Question

Quel mélange chauffe et illustre une dissolution exothermique ?

Réponse

Le mélange du ciment avec l’eau.

87Question

Que permet un choc efficace entre A et B ?

Réponse

La réaction qui forme C.

88Question

En quelles proportions l’or et l’argent sont-ils miscibles ?

Réponse

En toute proportion.

89Question

De quels facteurs dépendent les limites de miscibilité des solides ?

Réponse

Des rayons atomiques et des différences d’électronégativité.

90Question

Quelle valeur le coefficient γ ne peut-il pas prendre ?

Réponse

Zéro.

91Question

Qu’est-ce qu’un colloïde ?

Réponse

Une particule d’environ 1 nm à 1 μm qui reste en suspension dans l’eau et se déplace avec sa couronne de solvatation.

Teste-toi avec le QCM

Teste tes connaissances avec un QCM de 40 questions sur Thermodynamique et solutions.

1. Un récipient n’échange ni matière ni énergie avec son environnement. Comment classe-t-on ce système ?

2. Un moteur reçoit de la chaleur et fournit du travail à son environnement, sans transfert de matière. Quelle catégorie décrit ces échanges ?

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