/. Systèmes à N corps. Approche thermodynamique
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l'espace. En effet, cette molécule, peut posséder des mouvements de rotation ainsi
que des mouvements d'oscillation autour de son centre de masse, offrant ainsi des
manières supplémentaires de stocker de l'énergie cinétique. Dans le cas du gaz
monoatomique, nous avons distribué l'énergie cinétique de translation de manière
égale sur les différentes directions de translation possibles, n'ayant aucune raison
de privilégier le mouvement de la particule dans une direction particulière de
l'espace. Si de l'énergie cinétique peut être également stockée sous forme de vibration ou de rotation de la molécule, chaque degré de liberté associé à ces mouvements doit bien évidemment posséder statistiquement la même quantité
d'énergie cinétique !6 KsT. Les mouvements de vibration sont généralement associés à des énergies très élevées et n'apparaissent qu'à haute température. Par
contre, les états de rotation d'une molécule diatomique possèdent deux degrés de
liberté, si bien qu'à température normale, une mole d'un tel gaz possède une énergie interne de 5/2KsT. Lorsque la température augmente, les mouvements de vibration deviennent possibles et puisque ceux-ci possèdent deux degrés de liberté,
l'énergie d'une mole de gaz devient égale à 712 KsT.
gaz monoatomique
gaz diatomique
(basse temp.)
gaz diatomique
(haute temp.)
4.2. Gaz réels, liquides, solides
- Gaz réels
3
3
U=-nRT=-pV
2
2
5
5
~ pV=nRT U=-nRT=-pV
2
2
(8)
7
7
U=-nRT=-pV
2
2
Lorsque les conditions thermodynamiques changent, un système matériel peut
subir des transformations de phase. Ainsi en exerçant une pression de plus en plus
élevée ou en diminuant sa température, on finit par « liquéfier » le gaz puis par
« solidifier » le liquide. Ces différents états sont souvent représentés sur un diagramme P, T tel que celui qui est illustré par la figure 3 dans le cas de l'eau pure.
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l'espace. En effet, cette molécule, peut posséder des mouvements de rotation ainsi
que des mouvements d'oscillation autour de son centre de masse, offrant ainsi des
manières supplémentaires de stocker de l'énergie cinétique. Dans le cas du gaz
monoatomique, nous avons distribué l'énergie cinétique de translation de manière
égale sur les différentes directions de translation possibles, n'ayant aucune raison
de privilégier le mouvement de la particule dans une direction particulière de
l'espace. Si de l'énergie cinétique peut être également stockée sous forme de vibration ou de rotation de la molécule, chaque degré de liberté associé à ces mouvements doit bien évidemment posséder statistiquement la même quantité
d'énergie cinétique !6 KsT. Les mouvements de vibration sont généralement associés à des énergies très élevées et n'apparaissent qu'à haute température. Par
contre, les états de rotation d'une molécule diatomique possèdent deux degrés de
liberté, si bien qu'à température normale, une mole d'un tel gaz possède une énergie interne de 5/2KsT. Lorsque la température augmente, les mouvements de vibration deviennent possibles et puisque ceux-ci possèdent deux degrés de liberté,
l'énergie d'une mole de gaz devient égale à 712 KsT.
gaz monoatomique
gaz diatomique
(basse temp.)
gaz diatomique
(haute temp.)
4.2. Gaz réels, liquides, solides
- Gaz réels
3
3
U=-nRT=-pV
2
2
5
5
~ pV=nRT U=-nRT=-pV
2
2
(8)
7
7
U=-nRT=-pV
2
2
Lorsque les conditions thermodynamiques changent, un système matériel peut
subir des transformations de phase. Ainsi en exerçant une pression de plus en plus
élevée ou en diminuant sa température, on finit par « liquéfier » le gaz puis par
« solidifier » le liquide. Ces différents états sont souvent représentés sur un diagramme P, T tel que celui qui est illustré par la figure 3 dans le cas de l'eau pure.