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L'ENERGIE - CONVERSIONS ET TRANSFERTS

I. DECRIRE UN SYSTEME THERMODYNAMIQUE

EXEMPLE DU MODELE DU GAZ PARFAIT

Un système est un ensemble d’entités qui appartiennent à un domaine de l’espace. Ce qui n’est pas le système constitue le milieu extérieur.
L’état d’un système est défini à un instant donné, on peut le décrire macroscopiquement au moyen de grandeurs physiques telles que la pression P, la quantité de matière n, la température T ou le volume V.
A l’échelle microscopique, un gaz est modélisé par un ensemble d’entités (molécules ou atomes) en mouvement désordonné. Un gaz est dit « parfait » si la taille de ces entités est négligeable devant la distance qui les sépare et si elles n’interagissent pas entre elles.
L’équation d’état des gaz parfaits relie différentes grandeurs macroscopiques qui caractérisent un gaz. Elle est définie par : PV=nRT Avec :

  • P = la pression du gaz (Pa)
  • V = le volume du gaz (m3)
  • n = la quantité de matière du gaz (mol)
  • T = la température en kelvin (K)
  • R la constante des gaz parfaits R=8,314Pam3mol1K1

On peut relier qualitativement les valeurs des grandeurs macroscopiques mesurées (température, pression, masse volumique) aux propriétés du système à l’échelle microscopique :

  • On mesure une température T (K) où le gaz parfait est au repos : les entités composant le gaz ont un mouvement désordonné et n’ont pas d’interaction entre elles (hormis les chocs entre elles).
  • On mesure une pression faible : les entités composant le gaz n’ont pas de chocs entre elles.
  • On mesure une masse volumique très faible : les entités composant le gaz occupent un très grand volume, elles sont donc...

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