Energie et transformations de la matière

...

les unes des autres

Exemple du gaz parfait

PV=nRT

Expérience de l’aire dans une seringue

Système : air dans la seringue

Etat initiale

P1= pression atmosphérique

V1= 60 mL

T1= température ambiante

Etat final

P2 n’est pas égal a la pression atmosphérique

V2=20 mL

T2= monter de température brutal puis stabilisation a la température ambiante

On suppose que l’air est un gaz parfait

P1V1=nRT1

P2V2=nRT2

• P1=nRT1/V1 P2=nRT2/V2

• P2=P1*(V1/V2)

V2 plus petit que V1 = P2 plus grand que P1

Ballon de baudruche dans l’azote liquide

-Etat initiale

P1= pression atmosphérique

V1= volume du ballon

-Etat final

P2= pression atmosphérique

V2 plus petit que V1

T2= 70 K (Tamb=300k)

Equation d’état en supposant que l’air est un Gaz Parfait

• P1V1=nRT1 P2V2=nRT2

• V1=nRT1/P1 V2=nRT2/P2

Et P1=P2

V2=nRT2/P1=(nRT1/P1)*(T2/T1)=V1*(T2/T1)

V2=V1*(70/300)=0,2

R=8,31 SI

Gaz parfait : pas d’interaction entre les constituant microscopiques

-Ep micro=0

5) Energie d’un système

L’énergie totale d’un système est la somme de son énergie mécanique

Em=Ec+Ep

Ec t Ep sont les énergie cinétique et potentielles (en général du centre de masse)

- son énergie interne W

U= Ec micro+Ep micro

Liée aux mouvement relatif et aux interactions des constituants microscopiques. C’est une fonction d’état du système pour une valeur donnée de U, le système est dans un état donné et inversement

Exemple :

• on augmente de l’agitation thermique donc l’énergie interne U a augmenté mais Em n’a pas varié

• on translate le ballon donc l’énergie interne U n’a pas changer mais l’Em augmente

CONCLUSION :

• Les 3 états de la matières correspondent à des importances relative différente de l’agitation thermique et des interactions entre constituants microscopique

• L’état d’un système à l’équilibre est décrit par des valeurs données des variable thermodynamique appelé variable d’états liés entre elles par une équation d’état

• A chaque état correspond une valeur de l’énergie interne U c’est la somme des énergie cinétique et potentielle des constituants microscopiques.