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Physique des systèmes complexes
dV
dU = nCvdT + na-z
V
dT
dV
dS=nCv-+nR-T
V-nb
(13a)
(13b)
Ces deux expressions montrent que l'utilisation de second principe permet de déterminer complètement les variations de l'énergie interne et de l'entropie d'un gaz
réel dès lors que l'on a déterminé expérimentalement les coefficients a et b qui le
caractérisent ainsi que la dépendance de la capacité calorifique en fonction de la
température.
4.6. Systèmes quelconques
4.6.1. Introduction
Jusqu'à présent, nos avons fréquemment utilisé le langage de la thermodynamique
à l'étude des gaz, démarche laissant souvent les étudiants penser que la thermodynamique est l'étude des gaz. Il n'en est rien et tout système physique complexe
peut être abordé par le biais de la thermodynamique. Pour le montrer, nous regardons dans la suite le cas de la charge ou de la décharge d'un condensateur, puis
nous généraliserons notre méthode de travail à tout système« abstrait».
4.6.2. Charge et décharge d'un condensateur
Un condensateur est constitué de deux armatures métalliques plongées dans un
milieu diélectrique de permittivité relative e,. Si les deux armatures métalliques de
surface S sont planes et parallèles et séparées d'une distance e, la capacité du
condensateur vaut
(1)
q
-q
Figure 6.
a) Variables d'état et équation d'état
Pour étudier la thermodynamique de la charge du condensateur, il faut tout
d'abord faire la liste des variables d'état. Tout comme les gaz, le condensateur
possède un volume V et peut être soumis à une pression. Il est porté à une température T. Il est enfin caractérisé par sa charge q et la différence de potentiel laquelle il est soumis. L'ensemble des variables d'état est donc
Physique des systèmes complexes
dV
dU = nCvdT + na-z
V
dT
dV
dS=nCv-+nR-T
V-nb
(13a)
(13b)
Ces deux expressions montrent que l'utilisation de second principe permet de déterminer complètement les variations de l'énergie interne et de l'entropie d'un gaz
réel dès lors que l'on a déterminé expérimentalement les coefficients a et b qui le
caractérisent ainsi que la dépendance de la capacité calorifique en fonction de la
température.
4.6. Systèmes quelconques
4.6.1. Introduction
Jusqu'à présent, nos avons fréquemment utilisé le langage de la thermodynamique
à l'étude des gaz, démarche laissant souvent les étudiants penser que la thermodynamique est l'étude des gaz. Il n'en est rien et tout système physique complexe
peut être abordé par le biais de la thermodynamique. Pour le montrer, nous regardons dans la suite le cas de la charge ou de la décharge d'un condensateur, puis
nous généraliserons notre méthode de travail à tout système« abstrait».
4.6.2. Charge et décharge d'un condensateur
Un condensateur est constitué de deux armatures métalliques plongées dans un
milieu diélectrique de permittivité relative e,. Si les deux armatures métalliques de
surface S sont planes et parallèles et séparées d'une distance e, la capacité du
condensateur vaut
(1)
q
-q
Figure 6.
a) Variables d'état et équation d'état
Pour étudier la thermodynamique de la charge du condensateur, il faut tout
d'abord faire la liste des variables d'état. Tout comme les gaz, le condensateur
possède un volume V et peut être soumis à une pression. Il est porté à une température T. Il est enfin caractérisé par sa charge q et la différence de potentiel laquelle il est soumis. L'ensemble des variables d'état est donc