C4 THERMODYNAMIQUE
gaz parfait
système thermodynamiquement idéal forme et d'entité dispersée et désordonnées vérifiant 2 hypothèses :
- les entités n'ont pas d'interaction entre elles
- le volume propre des entités négligeables devant le volume de l'enceinte qui les contient. les entités sont assimilées à des points matériels. c'est un modèle adapté au gaz à faible pression
l'énergie interne
somme des énergies microscopiques (cinétique par l'agitation des molécules et potentielles par les interactions) de toutes les entités qui constituent le système c'est une énergie macroscopique en joule J
un système thermodynamiquement isolé
n'échange ni de matière ni d'énergie avec l'extérieur (bouteille thermos)
1er principe de la thermodynamique
pour un système fermé macroscopiquement au repos : ∆U = W + Q avec W travail (J), Q transfert thermique (J), ∆U variation énergie interne (J)
capacité thermique
en J/K pour un système incompressible (solide ou liquide)
pour gaz parfait, le premier principe devient ∆U = C.∆T (∆T la différence de température ºK ou ⁰C)
transfert thermique
c'est l'un des deux modes de transfert énergétique entre le système et l'extérieur. il existe :
- le travail W s'effectuant macroscopiquement (lié au déplacement du point d'application d'une force s'exerçant sur le système)
- le transfert thermique Q en J (microscopiquement du corps chaud vers froid)
comptés positifs si reçus par le système, sinon negatifs si perdus
la puissance thermique Pth est : Pth = Q/∆T
transfert thermique par conduction
Mode de transfert qui se produit principalement dans les solides. L'agitation thermique se transmet de proche en proche sans déplacement ensemble
on lui associe la loi de la résistance thermique :
Φ = ∆T/Rth avec Φ en W, ∆T en K, Rth en K/W
transfert conducto-convectif
la convection est un moyen de transfert qui se produit principalement dans les fluides. l'agitation thermique se transmet de proche en proche avec déplacement d'ensemble on lui associe la loi phénoménologique de Newton : Φ = h.S.(Te - T) avec hnle coefficient d'échange convectif entre le système incompressible de température T et le fluide extérieur de température Te en W/K/m², S en m², T en K, Φ en W
transfert thermique par rayonnement
c'est l'échange de photons par émission et absorption entre deux corps. se produit dans le vide.
on lui associe la loi de Stephan-Boltzmann : Φ = σ.T⁴.S avec S surface du corps noir en m², et σ en la cte de S-B en SI
Albedo A/α
grandeur sans dimension caractérisant l'aptitude d'une surface à renvoyer par diffusion ou réflexion le rayonnement qui lui parvient (surface blanche = albedo de 1)
effet de serre
nom du phénomène expliquant que tous les rayonnement dû à la Terre ne repartent plus dans l'espace et une partie est absorbée par l'atmosphère