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Niveau maths sup
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Thermodynamique

Posté par
zeflab123
16-06-25 à 21:54

Bonjour, j'ai une plusieurs question concernant la thermodynamique. En vous remerciant de votre réponse.

1. Quelle est la différence entre une grandeur que l'on note  dU,  \delta U et  \Delta U . De plus a-t-on que  \dfrac{du}{dt} = u'(t) ?

2. Dans le cours on a dit que quasi statique impliquait réversible si le système que l'on étudie est en équilibre thermodynamique (on a dit qu'il fallait que la température soit constante, ainsi que la pression et les quantités de matières), néanmoins, en étudiant l'exemple de la machine de Stirling, on a dit que les détentes isothermes (l'énoncé nous donnait l'hypothèse que le moteur décrivait un cycle de façon quasi statique)  était réversibles. Je ne comprends pas pourquoi sachant que la pression varie au cours du temps, quand on trace un diagramme  (P,V) ) (une des hypothèses n'est pas vérifiée)

Posté par
vanoise
re : Thermodynamique 16-06-25 à 22:11

Bonsoir
J'ai eu il y a quelques temps, l'occasion d'écrire une fiche sur le premier principe de la thermo. Elle répond à la plupart de tes questions, en particuliers aux paragraphes 2 et 3.
Je te suggère de l'étudier attentivement puis de poser des questions complémentaires précises si tu le juges utile.

Posté par
vanoise
re : Thermodynamique 16-06-25 à 22:33

Citation :
on a dit que quasi statique impliquait réversible

Il y a plusieurs erreurs dans ta partie 2. Une transformation réversible est nécessairement quasi statique mais une transformation quasi statique n'est pas toujours réversible. Le paragraphe 2 de cette autre fiche définit la notion de réversibilité. Je te conseille d'étudier tout cela sérieusement car ton paragraphe 2 est largement à revoir. Cette fiche étudie aussi les cycles dithermes dont le cycle de Stirling au paragraphe 8.

Posté par
gts2
re : Thermodynamique 17-06-25 à 07:13

Bonjour,

Juste une remarque : votre premier "constante" du paragraphe 2 est constante dans l'espace (on dit uniforme pour éviter la confusion) pas dans le temps (on dit stationnaire ...).

Posté par
vanoise
re : Thermodynamique 17-06-25 à 08:50

Bonjour gts2
Le paragraphe 3.4 sur la notion d'évolution quasi statique insiste lourdement sur ce point :
"Chaque état doit être considéré comme un état d'équilibre interne. Cela signifie que, à un instant donné, le système peut être caractérisé par un volume donné, une pression donnée (la même en tout point du système) et une température donnée (la même en tout point du système), ces paramètres d'état étant reliées entre eux par une équation d'état (PV=n.R.T pour un gaz parfait par exemple)."

Posté par
Nico299
re : Thermodynamique 22-07-25 à 15:12

Bonjour,
Pour répondre à la question 1 :
dU signifie la dérivée de la grandeur d'état de l'énergie interne.
∆U signifie une quantité d'énergie interne comptabilisée par la différence entre un état 2 et un état 1 d'une transformation thermodynamique. Cette valeur est exprimée en joule.
Pour répondre à la question 2 :
Une transformation dite réversible est une transformation réalisée par une multitude d' états quasi statique successifs afin de passer d'un état 1 à l'état 2. Ainsi de cette manière nous pouvons réaliser une transformation réversible isotherme avec des pressions différentes.

Posté par
vanoise
re : Thermodynamique 22-07-25 à 16:16

Relis bien la fin du paragraphe 2 du premier document : (partie écrite en bleu) : "d" désigne une différentielle, pas une dérivée. Elle correspond à une variation élémentaire de fonction d'état. Ne pas confondre avec le symbole "" qui correspond à une quantité élémentaire : W : quantité élémentaire de travail ; dU : variation élémentaire d'énergie interne.
Document n°2  sur le deuxième principe :
Une transformation réversible :
1° peut être considérée comme une succession continue d'états extrêmement proches d'états d'équilibre, à la fois équilibre interne (milieu homogène, équation d'état vérifiée) et, selon le dispositif expérimental, équilibre avec le milieu extérieur.
2° est renversable : possibilité de revenir à l'état initial par la même succession d'états intermédiaires.
Tout cela peut paraître un peu abstrait. Tu a un certain nombre d'exemples illustrant cela au paragraphe 5 du second document.
Tu peux si tu le souhaites, poser des questions précises sur ces exemples...

Posté par
vanoise
re : Thermodynamique 22-07-25 à 19:09

Bonjour Nico299
Désolé, je n'avais pas vu que le message du 22-07-25 à 15:12 n'émanait pas de zeflab123...
Cela dit, relire les deux documents fournis précédemment ne serait peut-être inutile...

Posté par
vanoise
re : Thermodynamique 22-07-25 à 19:18

étourderie de ma part dans la dernière phrase :
"Cela dit, relire les deux documents fournis précédemment ne serait peut-être pas inutile...  "



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