Processus isochore

Les fonctions d’état et leur signification 1. Energie interne U dU = Q + W = Q – PdV A volume constant (processus isochore), dV = 0: dU = ( Q)V Application : chaleur d’un processus à volume constant (réacteur fermé,…) 2. Enthalpie H = U + PV dH = dU + PdV + VdP = Q + VdP A pression constante (processus isobare), dP = 0 : dH = ( Q)P Application : chaleur d’un processus à pression constante (réaction en milieu ambiant) 3. Energie libre F = U - TS dF = dU – SdT – TdS = Q - PdV

constantes de vitesse (exemple typique : AEQS). Processus élémentaires, molécularité d'un processus, intermédiaires réactionnels, état de transition. On peut illustrer ces notions avec des exemples pris dans le programme de chimie organique. À ce stade, aucune connaissance spécifique de chimie organique n'est exigible. Interprétation microscopique qualitative du rôle de la température et des concentrations sur la vitesse d'un processus. On insiste sur le fait qu'un mécanisme réactionnel

entropique (T,S) et enthalpique (p,H) des gaz réels * On distingue entre différentes transformations qui sont facilement représentées dans ces diagrammes précédents (par des droites verticales ou horizontales), à savoir :      la transformation isochore (V = cte) la transformation isobare (p = cte) la transformation isotherme (T = cte) satisfaisant à : pV = cte la transformation isentrope (S = cte) ou (Q = 0) régit par : pV = cte la transformation polytrope satisfaisant à : pVn = cte avec 1 < n

comportement du GR au vu de son équation d’état. Ces coefficients sont au nombre de 3 : • • • 1  ∂V    V  ∂T  P 1  ∂P  β=   P  ∂T V α= χT = − 1  ∂V    V  ∂P T coefficient de dilation isobare coefficient d’augmentation de pression isochore coefficient de compressibilité isotherme Ces trois coefficients sont liés par la relation: α = p.β .χT . 3°) Le gaz de Van der Waals Il s’agit d’une modélisation parmi d’autre d’un comportement de gaz réel. L’équation d’état pour une mole est

l’aire sous la courbe ‚ = # •) entre les bornes représentant les deux états. Le calcul intégral permet de sommer les volumes élémentaires ‚. W• : p = h −‚. W• ]k ]j Le travail est nul lorsque W• = 0. Lorsque toutes les transformations sont isochores (W• = 0), on a • = V2CB. Couvrat François – Physique Appliquée Ensemble Scolaire Isaac de l’Etoile – Centre de Formation BTS MI et MAVETPM 20 2) Expression du travail échangé au cours d’un Cycle Considérons, par exemple, le diagramme de Clapeyron

D´tente de Joule-Thomson ou Joule-Kelvin . . . . . . . . . . e 5.2.3.4 Cas des fluides incompressibles . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 Calorim´trie e 6.1 Rappel sur les chaleurs sp´cifiques d’un gaz . . . . . . . . . . e 6.1.1 Transformation isochore (` volume constant) . . . . . a 6.1.2 Transformation isobare (` pression constante) . . . . . a 6.2 Coefficients calorim´triques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . e 6.2.1 D´finitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . e 6.2

. . 4 Travaux d’évolution 10 7.2.1 Transformation réversible . . 4.1 Quelques définitions . . . . . . . . . 10 7.2.2 Transformation irréversible . . 4.1.1 Transformation isobare . . . . 10 7.2.3 Troisième principe . . . . . . 4.1.2 Transformation isochore . . . 10 7.2.4 Équations de l’énergie . . . . 4.1.3 Transformation isotherme . . 10 4.1.4 Transformation adiabatique . 10 8 Gaz parfaits 4.1.5 Transformations réversible et 8.1 Loi d’état . . . . . . . . . . . . . . . irréversible . . . . . . .

isobare entre 4 et 1 On défini le COP maximum théorique, dit COP de Carnot, comme : T COP= C TC −TF (4) NB : Il est fortement conseillé, lors de la préparation de votre TP, de repérer sur le diagramme P-H joint les : isothermes, isobares, isochores, isenthalpiques et isentropiques. III. Expériences à réaliser : Durant ce TP vous allez réaliser plusieurs expériences dans lesquelles vous modifierez le débit du circuit secondaire uniquement. III.1. Mise en marche : En arrivant en TP,

Echappement Le piston est a double effet, la pression agissant a chaque demi-tour sur ` ` l’une des faces : Admission Echappement Les phases du cycle se d´composent dans l’ordre suivant : e 0 → 1 admission, inflammation en (1) 1 → 2 combustion isochore 2 → 3 d´tente adiabatique e 11 ` CHAPITRE 2. MOTEURS A COMBUSTION INTERNE P 2 0 1 3 V Fig. 2.1 – Cycle de Lenoir 3 → 0 ´chappement des gaz e La surface de ce cycle est totalement d´termin´e a partir d’un seul pae e ` ram`tre

Transformation C’est le passage d’un ∑ d’un état initial (1) à un état final (2) Etat (1) Etat (2) (P1, V1, T1) (P2, V2, T2) On distingue des Transformations d’un GP :  Transformation isochore : V= cst , VI = Vf, ∆V = 0 le volume du ∑ reste constant tout au long du chemin suivi Centre Universitaire d ElBayadh - Faculté des Sciences