Qu’est-ce qu’un système thermodynamique ?
Un corps ou un ensemble de corps dont on étudie les propriétés physiques, distinct du milieu extérieur.
Qu’échange un système fermé avec l’extérieur ?
De l’énergie, mais pas de matière.
Qu’échange un système isolé avec l’extérieur ?
Ni matière ni énergie.
Qu’est-ce qu’une variable d’état ?
Une grandeur macroscopique caractérisant l’état d’un système thermodynamique.
Comment une variable extensive varie-t-elle avec la taille du système ?
Elle est proportionnelle à la taille du système.
Que mesure la température à l’échelle macroscopique ?
L’agitation thermique microscopique.
Quelle est la relation entre la température et l’énergie cinétique moyenne des particules ?
La température lui est proportionnelle.
Quelle condition relie les températures de deux corps en équilibre thermique ?
Ils ont la même température.
Qu’affirme le principe zéro de la thermodynamique ?
Deux corps en équilibre thermique avec un troisième sont en équilibre thermique entre eux.
Comment la pression d’un fluide sur une surface élémentaire est-elle définie ?
Quelle est l’unité SI de pression et son équivalence en unités de force et de surface ?
À combien de pascals correspond un bar ?
Quelle relation décrit la variation locale de pression dans un fluide en équilibre sous la pesanteur ?
Que modélise un gaz parfait lorsque la pression tend vers zéro ?
Le comportement limite des gaz réels.
Que devient le produit selon Boyle-Mariotte lorsque ?
Il tend vers une constante.
De quoi dépend la constante de Boyle-Mariotte lorsque ?
De la quantité de matière, mais pas de la nature du gaz.
Quelle est l’équation d’état d’un gaz parfait ?
Quelle est la loi de Dalton pour la pression totale d’un mélange de gaz parfaits ?
Qu’est-ce qu’une dérivée partielle d’une fonction ?
La dérivation par rapport à une variable en considérant les autres comme constantes.
Quelle est la différentielle totale de ?
Qu’est-ce qu’une transformation thermodynamique ?
L’évolution d’un système entre deux états d’équilibre après une modification de l’environnement extérieur.
Que parcourt une transformation quasistatique ?
Une succession d’états d’équilibre infiniment voisins.
Quelle condition permet d’inverser une transformation réversible à tout instant ?
Le système et le milieu extérieur restent en équilibre.
Quelle pression reste constante lors d’une transformation monobare ?
La pression extérieure.
Quelle pression reste constante lors d’une transformation isobare ?
La pression du système.
Que signifie selon la convention de signe ?
L’extérieur fournit de l’énergie au système.
Qu’est-ce que le travail en physique ?
Un transfert d’énergie résultant d’une action mécanique macroscopique.
Quelle expression donne le travail élémentaire des forces pressantes sous pression extérieure ?
Quel travail les forces pressantes effectuent-elles lors d’une transformation monobare ?
En quelles unités s’exprime la chaleur ?
En joules.
Que caractérise la température, contrairement à la chaleur transférée ?
Un état d’équilibre.
Quelle quantité de chaleur échange une transformation adiabatique ?
.
De quoi dépend la variation d’une fonction d’état entre deux états ?
Des états initial et final uniquement.
Quelles contributions microscopiques composent l’énergie interne d’un système ?
L’énergie cinétique et l’énergie potentielle microscopiques.
Quelle variation d’énergie totale vérifie le premier principe pour un système fermé ?
.
Quelle relation relie la variation d’enthalpie et la chaleur en évolution monobare au repos ?
.
Comment un bilan énergétique traite-t-il une transformation complexe ?
Il la décompose en transformations idéalisées, car les variations d’énergie interne et d’enthalpie ne dépendent que des états initial et final.
Que devient la température lors d’un changement d’état avec apport de chaleur ?
Elle reste constante pendant que la phase change.
Quelle expression donne le travail des forces de pression entre A et B ?
De quoi dépend l’énergie interne d’un gaz parfait selon la première loi de Joule ?
Uniquement de sa température.
De quoi dépend l’enthalpie d’un gaz parfait selon la deuxième loi de Joule ?
Uniquement de sa température.
Quelle relation de Mayer relie les capacités thermiques molaires d’un gaz parfait ?
Quelle est la variation d’énergie interne lors d’une transformation isotherme d’un gaz parfait ?
Qu’est-ce que l’équilibre thermodynamique ?
Un état où les variables d’état sont définies, homogènes dans l’espace et stationnaires dans le temps.
Quels domaines sépare la courbe de fusion d’un corps pur ?
Les domaines solide et liquide.
Quelles phases coexistent au point triple ?
Les phases solide, liquide et gazeuse.
Qu’est-ce qu’un thermomètre ?
Un système physique dont une variable d’état varie avec la température selon une relation connue ou calibrée.
Quelle est la température du point triple de l’eau ?
Quelle formule relie la température Celsius à la température absolue ?
Quelle formule relie la variation de longueur à la dilatation linéaire pour une petite variation de température ?
Comment le baromètre de Torricelli mesure-t-il la pression atmosphérique ?
Par la hauteur d’une colonne de liquide dans un tube inversé.
À pression constante, à quoi le volume est-il proportionnel selon Gay-Lussac ?
À la température absolue.
À volume constant, à quoi la pression est-elle proportionnelle selon Charles ?
À la température absolue.
Quelle formule définit la température absolue d’un gaz parfait à volume constant ?
Comment s’écrivent les dérivées partielles croisées de selon leur commutation ?
Lors d’une intégration partielle selon une variable, de quoi la constante d’intégration peut-elle dépendre ?
Elle peut être une fonction des autres variables.
Si , quelle est l’expression de ?
Si , comment exprimer à partir de ?
Quel produit de dérivées partielles vaut pour trois variables liées implicitement ?
Quelle est la formule du coefficient de dilatation isobare ?
Qu’est-ce qu’une transformation irréversible ?
Une transformation qui ne répond pas aux critères de réversibilité ou comporte des états intermédiaires hors équilibre.
Quelle température reste constante lors d’une transformation monotherme ?
La température extérieure.
Quel transfert thermique a lieu lors d’une transformation adiabatique ?
Aucun transfert thermique entre le système et l’extérieur.
À quoi correspond le travail élémentaire ?
Au travail effectué au cours d’une transformation infinitésimale.
Comment s’écrit le travail d’une force de A à B le long de C ?
Quelle relation lie et lors d’une transformation quasistatique ?
Quel est le travail total lors d’une transformation isochore ?
Que représente la chaleur élémentaire ?
La chaleur échangée au cours d’une transformation infinitésimale.
Comment détermine-t-on généralement la chaleur échangée ?
À partir de bilans d’énergie.
De quoi dépendent le travail et la chaleur échangés ?
Du chemin suivi.
Comment définit-on la capacité thermique à volume constant ?
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Quelle intégrale donne lors d’une transformation isochore ?
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Quelle relation donne la chaleur en régime quasistatique isochore ?
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Comment définit-on l’enthalpie ?
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Qu’est-ce que la calorimétrie ?
Une technique expérimentale de mesure des échanges de chaleur par les variations de température dans un calorimètre calorifugé.
Comment la méthode des mélanges détermine-t-elle une capacité thermique inconnue ?
Elle met la substance à mesurer en contact avec une substance de référence à une température différente dans un calorimètre, puis utilise la température finale d’équilibre.
Comment la méthode électrique détermine-t-elle une capacité thermique ?
Elle chauffe le système avec une résistance électrique et mesure sa variation de température.
Comment mesure-t-on l’enthalpie de réaction en calorimétrie ?
On réalise la réaction dans un calorimètre et on mesure les températures initiale et finale.
Quel est le signe de lors d’une compression avec ?
.
Quelle relation donne la variation d’énergie interne d’un gaz parfait entre et ?
Comment définit-on le facteur adiabatique d’un gaz parfait ?
Quelle expression donne en fonction de et de ?
Lors d’une transformation adiabatique réversible d’un gaz parfait, que vaut la chaleur échangée ?
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Quelle relation régit la variation de l’énergie totale d’un système thermodynamique fermé ?
Que se passe-t-il pendant le changement d’état d’un corps pur ?
Deux phases coexistent à pression et température constantes, avec un échange de chaleur reçu ou cédé selon le sens du changement.
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1. Une équipe choisit un piston contenant un gaz pour en étudier la pression et le volume, en le distinguant de l’air ambiant : que constitue le gaz étudié ?
2. Un récipient laisse passer de la chaleur à travers ses parois, mais aucune matière ne franchit sa frontière : comment classer ce système ?
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