La thermodynamique présentée dans ce premier livre est limitée à ses applications découlant de l’acceptation de son « premier principe ». Le concept d’énergie ayant déjà été introduit en mécanique, en électricité et en bien d’autres domaines encore, il s’agit de le prolonger par la définition de l’énergie interne des systèmes qui nécessite une compréhension des structures microscopiques de la matière.
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Rubrique :
Mécanique – Physique
ISBN :
9782383950783
Référence :
2078
Année de parution :
2024
La thermodynamique présentée dans ce premier livre est limitée à ses applications découlant de l’acceptation de son « premier principe ». Le concept d’énergie ayant déjà été introduit en mécanique, en électricité et en bien d’autres domaines encore, il s’agit de le prolonger par la définition de l’énergie interne des systèmes qui nécessite une compréhension des structures microscopiques de la matière.
Une approche historique de la science thermodynamique est privilégiée, par opposition à une autre approche, plus formelle, également possible. La thermodynamique est universelle, elle s’applique à tous les domaines de la science. Toutefois, dans l’intention d’être le plus concret possible, nous avons donné une place prépondérante à l’étude des gaz sous faible pression.
La présentation est destinée à des lecteurs possédant le bagage scientifique des enseignements du second degré.
| Référence : | 2078 |
| Nombre de pages : | 180 |
| Format : | 16x24 cm |
| Reliure : | Broché |
| Rôle | |
|---|---|
| Le Hir Jean | Auteur |
Chapitre 1. Température
1.1. Système thermodynamique
a. Système fermé, système ouvert
b. Description d’un système thermodynamique
c. Paramètres d’état d’un système thermodynamique
1.2. Équilibre thermodynamique
a. Définition
b. Équilibre chimique
c. Forces extérieures s’exerçant au niveau des parois
d. Forces extérieures s’exerçant en volume
1.3. Équilibre thermique, principe zéro
a. Équilibre thermique, adiabatisme
b. Le principe zéro
c. Principe thermométrique
1.4. Thermométrie, échelles de températures
a. Thermomètre
b. Échelles centésimales à deux points fixes
c. Exemples de principes thermométriques
1.5. Gaz parfait, température absolue
a. Lois limites aux faibles pressions
b. Gaz parfait, définition provisoire
c. Température absolue, définition provisoire
d. Échelle Celsius
1.6. Équation d’état
a. Phases homogènes
b. Phases inhomogènes
c. États dynamiques stationnaires
Énoncés des exercices du chapitre 1
1.1. Le ludion
1.2. Plongée sous-marine
1.3. Thermomètre à résistance de platine
1.4. Équation d’état de Van der Waals
1.5. Thermomètre à gaz de Van der Waals
1.6. Coefficients thermoélastiques
1.7. Correction de colonne émergente
1.8. Méthode des moindres carrés
Solutions des exercices du chapitre 1
Chapitre 2. Travail, énergie macroscopique
2.1. Vocabulaire
a. Travail
b. Chaleur
c. Énergie
2.2. Travail
a. Forces intérieures, forces extérieures
b. Travail mécanique
c. Travail électrique
d. Évolutions quasi statiques
e. Transformations à forces extérieures constantes
2.3. Énergie mécanique macroscopique
a. Énergie cinétique macroscopique
b. Énergie potentielle macroscopique
2.4. Énergie électrique macroscopique
a. Énergie potentielle électrostatique
b. Énergie magnétostatique
2.5. Phénomènes dissipatifs
a. Forces de frottement en mécanique
b. Effet Joule
Énoncés des exercices du chapitre 2
2.1. Travail de compression isotherme d’un gaz
2.2. Détente monobare d’un gaz parfait, de bilan isotherme
2.3. Compression multibare d’un gaz parfait, de bilan isotherme
2.4. Différentes formes d’énergie
2.5. Étude d’une étoile double
2.6. Association de ressorts harmoniques
2.7. Charge isotherme d’un condensateur
2.8. Étude d’une pompe à clapets
Solutions des exercices du chapitre 2
Chapitre 3. Chaleur, premier principe
3.1. Chaleur
a. Convection
b. Rayonnement
c. Conduction
d. Réalisation d’une enceinte adiabatique
3.2. Énergie interne microscopique, énoncé restreint du 1er principe
a. Évolution adiabatique
b. Différentes contributions à l’énergie interne microscopique
c. Propriétés de l’énergie interne microscopique
d. Forme différentielle du premier principe
3.3. Coefficients calorimétriques
a. Capacités thermiques
b. Chaleurs latentes de changement d’état physique d’un système physico-chimique idéal
3.4. Énergie propre, énergie totale, énoncé général du 1er principe
a. Énergies macroscopiques
b. Énergie propre
3.5. Méthodes calorimétriques
a. Méthode des mélanges
b. Mesure directe d’un travail équivalent
c. Méthode dynamique d’écoulement stationnaire
Énoncés des exercices du chapitre 3
3.1. Travail de compression isotherme d’un gaz
3.2. Détente monobare d’un gaz parfait, de bilan isotherme
3.3. Compression multibare d’un gaz parfait, de bilan isotherme
3.4. Différentes formes d’énergie
3.5. Étude d’une étoile double
3.6. Association de ressorts harmoniques
3.7. Charge isotherme d’un condensateur
3.8. Étude d’une pompe à clapets
Solutions des exercices du chapitre 3
Chapitre 4. Gaz parfaits
4.1. Lois de Joule
a. Expérience de Gay-Lussac
b. Expérience de Joule et Thomson
c. Définition du gaz parfait
4.2. Évolution à bilan isotherme
a. Évolution isotherme quasi statique
b. Transformation monobare à bilan isotherme
4.3. Évolution adiabatique
a. Évolution adiabatique quasi statique, loi de Laplace
b. Transformation adiabatique monobare
4.4. Évolutions cycliques d’un gaz parfait
a. Définitions générales
b. Cycle de Carnot du gaz parfait
4.5. Capacités thermiques des gaz
a. Méthodes de mesures
b. Résultats expérimentaux
4.6. Mélanges idéaux de gaz parfaits
a. Loi de Dalton
b. Énergie d’un mélange idéal
Énoncés des exercices du chapitre 4
4.1. Compression adiabatique quasi statique d’un gaz parfait
4.2. Détente monobare adiabatique d’un gaz parfait
4.3. Chauffage indirect
4.4. Équilibre thermique de l’atmosphère
4.5. Expérience de Clément et Desormes
4.6. Transformation polytropique
4.7. Oscillations adiabatiques
Solutions des exercices du chapitre 4
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