Travail et chaleur

De la mécanique au nucléaire, nos physiciens sont à l'écoute
barbu23
Membre Transcendant
Messages: 5466
Enregistré le: 18 Fév 2007, 18:04

Travail et chaleur

par barbu23 » 19 Mar 2010, 22:25

Bonsoir; :happy3:
D'après le premier principe de la thermodynamique : la difference de l'energie interne d'un système est egale à : ou : est le travail et est la chaleur.
Est ce que vous connaissez un exemple où le travail est positif : ( on dit qu'il correspond à un travail reçu par le système ) et un exemple où le travail est negatif: ( on dit qu'il correspond à un travail forunit par le système ) ? :happy3:
Merci d'avance ! :happy3:



barbu23
Membre Transcendant
Messages: 5466
Enregistré le: 18 Fév 2007, 18:04

par barbu23 » 19 Mar 2010, 23:08

Combien la thermodynamique a - t- elle de principes ? ( par rapport au cours enseignée en L1-L2 )
Merci d'avance ! :happy3:

barbu23
Membre Transcendant
Messages: 5466
Enregistré le: 18 Fév 2007, 18:04

par barbu23 » 19 Mar 2010, 23:18


Billball
Membre Complexe
Messages: 2669
Enregistré le: 31 Mar 2006, 20:13

par Billball » 19 Mar 2010, 23:25

barbu23 a écrit:http://fr.wikipedia.org/wiki/Thermodynamique#Principes
il y'en a que trois ! :happy3:


ouép 3, c'est enseigné en L1-L2 physique =)

*je peux regarder mes cours si tu veux qqle chose!*

Mathusalem
Membre Irrationnel
Messages: 1837
Enregistré le: 14 Sep 2008, 04:41

par Mathusalem » 20 Mar 2010, 00:50

Imagine un cylindre dans lequel est enfermé un gaz. Le couvercle de ce cylindre est un piston que tu peux bouger, de manière à comprimer le gaz.
Si tu pousses le piston, tu es entrain de comprimer le gaz : En le comprimant, tu le chauffes, donc son energie interne augmente. Ceci se traduit par W>0.

Si, au contraire, tu dilates le gaz, c'est à dire qu'au lieu de pousser le piston, tu le tires vers toi, alors tu laisses le gaz occuper plus de place. Donc, il se dilate, donc il refroidit. Son energie interne diminue. Ceci se traduit par W<0.

Ce W, c'est le travail Du PISTON sur LE GAZ.
Si tu veux le travail du GAZ sur le PISTON, tu inverses les signes, c'est exactement le contraire.

Quand tu changes l'energie interne par le seul travail W, sans echange de chaleur Q, tu qualifies ce procédé de Procédé Adiabatique.
-------
Si tu te demandes pourquoi est-ce que quand tu comprimes un gaz, il chauffe, voici la réponse :
Les gaz, dans le cas idéal, obéissent à cette loi ci :
PV = nRT
où P est la pression, V le volume, n le nombre de moles, R une constante et T la température.

Or, qu'est-ce que la pression dans ce cas précis ? C'est la Force appliquée par le pistion divisée par l'aire du piston. .

En sachant cela, quand tu comprimes un gaz, la température augmente. Cela veut dire que P augmente plus vite que V diminue quand tu comprimes un gaz, sinon T ne devrait pas devenir plus grand. C'est bien le cas.
Quand tu comprimes un gaz, tu essaies de rapprocher les molécules les unes des autres. Or, la force de répulsions entre deux atomes obéit une loi en 1/r^2.

C'est à dire que si tu veux diminuer le volume par 2, tu dois augmenter la pression (force) par 4 (en simplifié..)

Donc, quand tu comprimes le gaz, dans PV = nRT, P augmente plus vite que V diminue, donc T doit augmenter. Quand tu le dilates, c'est simplement l'inverse. P diminue plus vite que V augmente, donc T doit diminuer.
----
A+

Benjamin
Membre Complexe
Messages: 2337
Enregistré le: 14 Avr 2008, 11:00

par Benjamin » 20 Mar 2010, 10:00

Bonjour,

Si on se place sur un cycle, W ne peut qu'être positif dans ton cas !! En effet, la machine monotherme n'existe pas. Tu as le second principe qui te dit que sur un cycle, variation d'entropie interne+variation d'entropie externe =0 avec variation d'entropie interne > 0 (c'est ça le second principe). Donc variation d'entropie externe < 0. Or, dans le cas d'un échange thermique avec l'exterieur à la température T, la variation d'entropie externe vaut Q/T. Dans Q/T<0, donc Q < 0 et par suite du premier principe (W+Q=0), W>0.

Ainsi, quand tu n'as qu'un seul thermostat, sur un cycle, tu as nécessairement un travail apporté au système qui se transforme en chaleur. Pour avoir un travail négatif, il faut obligatoirement avoir au moins 2 sources thermostats qui échangent Q1 et Q2 avec le système. C'est le cas dans un moteur de voiture, où tu as la chambre du cylindre qui est la source chaude et l'extérieur de la voiture qui est la source froide. Le système reçoit la chaleur de l'essence qui brûle. Une partie est convertie en travail, -W, cédée à l'extérieur, et une autre en chaleur -Q2 cédée à la source froide (l'atmosphère, par le pot d'échappement).

Le premier principe te donne -W=Q1+Q2 et le second Q1/T1+Q2/T2<0. Le rendement du moteur thermique est r = NRJ utile/NRJ nécessaire = -W/Q1 = 1+Q2/Q1. De part l'inégalité par le second principe, tu as r<1-T2/T1 (c'est le théorème de Carnot). Plus T1 est grand et plus T2 est petit, plus le moteur est efficace. D'où la nécessité de faire chauffer la voiture, et qu'une voiture froide a un peu de mal !!

Tu peux trouver des exos sur le net sur le cycle diesel.

PS : avec le principe 0, tu as en fait 4 principes.

barbu23
Membre Transcendant
Messages: 5466
Enregistré le: 18 Fév 2007, 18:04

par barbu23 » 20 Mar 2010, 16:05

D'accord , c'es clair !Merci ! :happy3:
Quelqu'un peut -t-il m'expliquer ce qu'est ce phenomène en thermodynamique, qui s'appelle cycle de Carnot ! on dit que ça se passe dans le fonctionnement d'un frigo ? est ce vrai ? :happy:
Meci d'avance ! :happy3:
Benjamin a écrit:
PS : avec le principe 0, tu as en fait 4 principes.

Le principe zero, c'est le principe temperature :

Mathusalem
Membre Irrationnel
Messages: 1837
Enregistré le: 14 Sep 2008, 04:41

par Mathusalem » 20 Mar 2010, 16:37

Il y a des livres. Les livres renferment une pétée de ressources. Si tu as un cours sur la thermodynamique, je mets ma main a couper que le cycle carnot y est. C'est inutile de glaner des infos un peu comme ca de gauche a droite. Si tu veux de la thermo, apprend la thermo et tu te l'expliqueras par toi même.

Le principe zero de la thermodynamique, ce n'est pas ce que tu dis. Retourne ta langue 7 fois dans wikipedia avant de dire des anneries ...

Loi Zero de la thermodynamique : Si l'objet A et l'objet B sont séparement en equilibre thermique (aucun echange d'energie) avec un objet C, alors A et B sont en equlibre thermique.

C'est sur la base de ceci que l'on définit le concept de TEMPERATURE. C'est le concept de température que l'on a essayé de quantifier par diverses échelles, en plus particulier l'echelle Kelvin, qui est l'échelle Celsius translatée de -273 unités de température.

A+

barbu23
Membre Transcendant
Messages: 5466
Enregistré le: 18 Fév 2007, 18:04

par barbu23 » 20 Mar 2010, 16:58

Oui, je sais que le net pète de ressources sur ce sujet, mais c'est pas ça le problème ! :happy3: J'ai fait la thermodynamique ça fait des années quant je suivais mes études à la fac, maintenant, je m'en souviens de rien ! mais, quant je vois sur des cours, c'est facile à dechiffrer ! ça pose pas de problème !
Je viens ici pour vous poser des questions à lesquelles je cherche des reponses concises , et toutes courtes ,parceque je sais qu'il y'a des gens ici qui ont ça comme boire de l'eau donc, les reponses qu'on me donnent ici sont plus clair et que j'adore beaucoup !
Je vais aller bientôt passer les examens d'accès aux ecoles d'ingenieurs ! donc ,je revise ! :happy3:

 

Retourner vers ⚛ Physique

Qui est en ligne

Utilisateurs parcourant ce forum : Aucun utilisateur enregistré et 4 invités

Tu pars déja ?



Fais toi aider gratuitement sur Maths-forum !

Créé un compte en 1 minute et pose ta question dans le forum ;-)
Inscription gratuite

Identification

Pas encore inscrit ?

Ou identifiez-vous :

Inscription gratuite