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  Faculté de Chimie, USTHB LMD(ST- SECTION:10) Support de cours: INTRODUCTION A LA THERMODYNAMIQUE CH AP ITRE I : NO TION S GE NE RA LES DELA TH ER MO DY NA MI QU E  Enseignant : Dr. Lamouri HAMMAL -  2011-  I .Introduction:I.1. Les principes de la thermodynamiqueI.2. UNITÉSII. Notions mathématiquesII. 1. Différentielle d’une fonction à une seule variableII. 2. Fonction à plusieurs variables. Dérivées partiellesII. 3. Différentielles totale exacte (D.T.E)III. Description d’un systèmeIII.1 Système et milieu extérieurIII.2. Système isolé, ouvert, ferméIII.2.1. Un système isolé  :. III.2.2. Un système ouvert  : III.2.3. Un système fermé :III.2.4. Conventions de signeIII.2.5. Phase d'un systèmeIV. Variables d'état, équation d'état, fonctions d'étatIV.1. Variables d'état :IV.1.1 Variables d'état extensivesIV.1.2. Bilan d'une grandeur extensiveIV.1.3. Grandeur extensive conservativeIV.1.4. Variables d'état intensivesIV.1.5. VarianceIV.2. Équations d'étatIV.3. Les Fonctions d'EtatV. Évolution d’un systèmeV. 1. Transformation adiabatique dQ=0V.2. Transformation isotherme dT=0V. 3. Transformation isobare dP= 0V. 4. Transformation isochore dV=0V. 5. Transformation cyclique ou cycleV.6. Transformation quasi statiqueV.7. Transformation réversibleV. 8. Transformation réellesVI.Gaz parfaitsVI.1. Définition :VI.2. Lois des gaz parfaitsVI.2.1. Loi de Boyle Mariotte : VI.2.2. loi de Gay LussacVI. 3. Equation d’état des gaz parfaits CalculdesvaleursdeRdansdifférentesunités VIII . Mesure de la températureVIII. Mesure de la températureVIII.  1. Echelle thermométrique VIII.1.1. Echelle centésimale (à deux points fixes.)VIII.1.2. Echelle absolue (à un point fixe) 5  I. Introduction: La thermodynamique est une science qui s’intéresse à l'étude des transformationsd'énergie sous toutes ses formes (chimique, nucléaire, mécanique, calorifique,....)et en particulier aux transformations de la chaleur en travail et inversement.Comme elle suit de près le sens des transformations entre le système étudié et lemilieu extérieur et même à l’intérieur du système. L’évolution du système estrepérée à partir du changement de grandeurs facilement mesurables (comme latempérature, la pression, le volume, la composition chimique,... ).Cependant, c'est une science qui s'est avérée très importante en chimie, nonseulement parce qu'elle s'intéresse au bilan énergétique des réactions chimiques,mais également parce qu'elle traite de sujets qui font l'objet de la chimie moderne,comme par exemple l'étude des réactions à l'équilibre.On peut définir la thermodynamique comme la science des variations corrélées deces propriétés. Pour exprimer ces variations, la thermodynamique utilise desnotions mathématiques comme les différentielles. Ce sont les principes de lathermodynamique qui permettent le rapprochement de cette science et avec lesmathématiques. C'est autour de ces principes que s'articule l'ensemble desdéductions logiques enthermodynamique.La thermodynamique, s'applique de façon concrète à de nombreux domaines;citons par exemple : la chimie ,  la biochimie, les machines thermiques (moteurs, pompes à chaleur,…), ainsi que de nombreux autres domaines. I.1. Les principes de la thermodynamique Les principes sur lesquels repose la thermodynamique sont : Principe zéro :  Il précise la notion de température et défini le zéro absolu (0Kelvin). Premier principe :  Il établit une équivalence entre les différentes formesd'énergie. L'énergie se transforme d'une forme à une autre et se conserve. Deuxième principe :  Il existe une dissymétrie profonde et fondamentale dans lanature: bien que la quantité totale d'énergie se conserve lors d'une transformation(premier principe). la distribution de l'énergie change de façon irréversible (elle sedisperse de façon chaotique). Clausius a introduit le concept d'entropie qui montreque pour transformer de la chaleur en travail, une partie de l'énergie se dégrade encréant de l'entropie (augmentation de l'entropie de l'Univers). Troisième principe :  II fixe la référence pour l'entropie. (Entropie nulle à 0 K  pour les corps purs cristallisés) Cours de thermod nami ue cha itre 1 :  Notions énéralesdelathermod nami ue 2  I.2. UNITÉS Grandeur Nom Symbole masse kilogramme kgvolume mètrecube m 3 température kelvin °Kpression pascal Paénergie joule J On utilise également : -  Système MKS (ou SI )   tempsen[s]   températureendegré[K],avec  T[K]=t°C+273   pression en Pascal [Pa] ou [N/m 2 ]p=[Pa]=[N/m 2 ]et  1bar=10 5 Pa=750Torr   l'énergieenJoule[J],et   1cal=4,184Joules   lapuissancePen Watt[W],et1W=1J/s -  Système des Thermiciens (ou ST )   tempsen[h]   énergieen[kcal]   puissanceen[kcal/h] Autres Unités - depression:1atm =1,013bar=760Torr1Torr =1,333mbar1bar=750Torr1mbar=100Pa=0,750Torr1atù=1kg/cm 2 =0,980bar II. Notions mathématiquesII. 1. Différentielle d’une fonction à une seule variable Soit la fonction d’une variable f(x) , la différentielle df=  dx x f        II. 2. Fonction à plusieurs variables. Dérivées partielles
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