Cours de Thermodynamique - Notions fondamentales, introduction au Premier et au Second principe

Cours de thermodynamique : Notions fondamentales en Thermodynamique - Introduction au Premier et au Second principe destiné aux étudiants du premier cycle universitaire, et des grandes écoles d'ingénieurs. Dans ce chapitre on introduit les notions fondamentales de la thermodynamique pour, bien comprendre à définir par exemple : la température, la pression, les échanges d’énergie, la notion de système, les transformations, les fonctions d’états, les échanges de travail et de chaleur. On introduit aussi le premier principe de thermodynamique et ses applications pour un gaz parfait et, le second principe où intervient la notion d’entropie. On termine par des exemples et les applications aux machines thermiques ou frigorifiques. Extrait : La thermodynamique est la science qui étudie et décrit l’évolution de la matière ou des systèmes macroscopiques (constitués d’un grand nombre d’éléments : molécules, électrons …) lors d’échanges d’énergie, entre le milieu extérieur et le système, en fonction des notions de température T, d'énergie (chaleur Q, travail W...) et d'entropie S. Comme toute théorie, la thermodynamique repose sur un certain nombre d’axiomes appelés fréquemment les principes. Ces principes s'appliquent universellement, dans tous les domaines, à un grand nombre de questions. On peut décrire la thermodynamique de 2 manières ou aspects différents : - l'aspect macroscopique : on s'intéresse aux propriétés de la matière ou du système à l'échelle globale ou macroscopique, alors que les propriétés sont décrites par des variables d'état macroscopiques telles [...]

I-Introduction

II-Langage thermodynamique
2-1 Système
2-2 Etat d’un système
2-3 Transformation (ou évolution du système)
2-4 Les fonctions d’Etat

III-Echange de travail (W) et de chaleur (Q)
3-1 Convention de signe :
3-2 Travail (Energie mécanique) : [J] ou en [kcal]
3-3 Chaleur [J] ou en [kcal]

IV-Premier principe de la thermodynamique

V-Application du 1er principe aux gaz parfaits
5-1 Equation d’état d’un gaz parfait
5-1-1 Première loi de Joule :
5-1-2 loi de Joule
5-1-3 Relation de Robert Mayer (pour un G.P)
5-1-4 Etude de quelques transformations
5-2 Exemple d’étude :

VI - Deuxième principe de la thermodynamique
6-1 Introduction
6-2 Définition de l’entropie : S
6-3 Enoncé du second principe
6-4 Calcul des variations d’entropie S

VII- Le théorème de CARNOT
7-1 Machine thermique :
7-2 Remarques et conséquences :

VIII-Machine frigorifique

IX-Pompe à chaleur