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Physique-Chimie

Physique

Premier principe : bilans d'énergie

Aujourd'hui, nous abordons le sujet de l'enthalpie en thermodynamique. L'enthalpie est définie comme la formule CH = U + PV, où U est l'énergie interne, P la pression et V le volume du système. Il est également important de connaître les capacités thermiques à pression constante et à volume constant. Dans la loi Joule, DH = CP dT permet de lier l'augmentation de température à la variation d'enthalpie. Pour un gaz parfait monoatomique, CP = 5,5 de Nr, tandis que pour un gaz parfait diatomique, CP = 7,5 de Nr. La relation de Meyer indique que CP - CV = Nr. Dans le cas d'une phase condensée, il n'y a pas de différence entre CP et CV, et dH = dU = CP dT = CV dT. Cela est vrai pour un corps parfait indilatable (dont le volume ne change pas avec la température) et incompressible (dont le volume ne change pas avec la pression). Il est important de noter ces définitions pour les exercices ultérieurs.

Bonjour à tous, j'espère que vous allez bien. Aujourd'hui, on se retrouve pour une vidéo sur l'enthalpie. Donc, l'enthalpie, c'est une notion thermodynamique que vous avez normalement vue cette année. Et donc, dans ce petit point de cours, on va rappeler quelles sont les grandeurs et les formules importantes à connaître pour l'enthalpie. Tout d'abord, on nous demande de définir l'enthalpie d'un système. L'enthalpie, c'est la formule CH égale U plus PV, où U est l'énergie interne, P la pression et V le volume de votre système. Ensuite, on vous demande de définir la capacité thermique à pression constante d'un gaz. Donc, vous savez qu'il y a deux capacités thermiques que vous avez vues cette année. Celle à pression constante et celle à volume constant. Elles ne servent pas pour la même chose. Et donc, l'idée, c'est que cette capacité thermique, on la retrouve dans la loi Joule. La loi Joule, c'est DH égale CP dT. C'est ce qu'on appelle la seconde loi Joule. Et ça vous permet de faire rapidement le lien entre l'augmentation de température et la variation d'enthalpie. On a le même type de formule pour l'énergie interne. Donc là, on voit tout de suite avec cette loi Joule, qu'est-ce que ça va être CP ? Ça va être en fait déron H sur déron T et à pression constante. Donc ça, c'est la définition du point de vue infinitésimale de CP. Vous n'avez pas souvent besoin d'utiliser ça. En général, on ne vous le demande pas. Par contre, ce qu'il faut vraiment connaître et qui est ultra utile, c'est cette loi Joule. Ensuite, vous avez des formules pour ça. Pour un gaz parfait monoatomique, CP, c'est 5,5 de Nr. Et pour un gaz parfait diatomique, CP, c'est 7,5 de Nr. En fait, ça, c'est quelque chose qu'on retrouve avec la relation de Meyer et la définition du coefficient thermique adiabatique. C'est exactement la même chose pour CV. Donc CV, c'est 5,5 de Nr pour un gaz monoatomique et 5,5 de Nr pour un gaz parfait diatomique. Ça, c'est la relation de Meyer qui vous dit que CP moins CV, c'est Nr. Ensuite, finalement, on vous demande de définir la capacité thermique d'une phase condensée. Pour une phase condensée, ce qu'il faut retenir, c'est qu'il n'y a pas de différence entre CP et CV. Le volume constant et la pression constante, ça ne change rien. Donc dans ces cas-là, j'ai dH qui est égale à dU, et c'est CP dT et aussi CV dT. Dans ces cas-là, on a CP égale CV. Donc ça, c'est vrai pour un corps parfait qui est indilatable. La dilatation, c'est quand le volume change sous l'effet de la température. Et incompressible, la compression, c'est quand le corps change en fonction, quand on augmente la pression. Vous voyez, ça c'est la température qui fait varier le volume, et ça c'est la pression qui fait varier le volume. C'est ça les termes exacts. Encore une fois, comme je vous le rappelle, il y a beaucoup de termes de vocabulaire un peu compliqués, ou en tout cas, vous avez beaucoup de vocabulaire en thermo, donc il ne faut pas hésiter à noter toutes ces définitions parce que vous risquez les retrouver plus tard dans les exercices.

Enthalpie

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