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Réponses
1. Vrai. En thermodynamique, la nature moléculaire a peu d'importance. Comme on
travaille à l'échelle macroscopique, seu les les
grandeurs P, T, V et n (quantité de matière)
qui servent à décrire le comportement du
système ont de l'importance. La relation des
gaz parfaits s'applique donc que le gaz soit
mono -, di- ou triatomique.
2. Faux. Il n'y a échange de matière que dans
un système ouvert. Si le système est fermé, il
ne peut y avoir qu'échange de chaleur. Il n'y
a échange ni de matière ni de chaleur dans
un système i solé.
3. Vrai. La température est une fonction d 'état :
c' est une mesure d e l'é nergie cinétique
moyenne des molécules.
La chaleur n 'est pas une fonction d'état :
ce n'est pas une propriété du système mais
bien une énergie en transit entre le système
et l'environnement suite à une différence de
température entre ces deux derniers.
4. Faux. L' état gazeux peut être caractérisé
par la température, la pression, la quantité
de matière du gaz et le volume. Ces quatre
grandeurs ne dépendent que de l'état initial
et de l'état final du systè me , et pas du tout
du chemin emprunté pour passer d'un état à
un autre. Ce sont donc des fonctions d'état.
S. Vrai. Lorsque la température reste constante
pour un gaz parfait, D.U est nul à vo lume
constant. Si la température est constante, les
molécu les se déplacent à la m ême vitesse
6.
moyenne, donc leu r énergi e cinétique totale
reste la même. Comme il n'y a pas d'interactions entre les molécules de gaz, leur énergie
potentielle totale reste la mêm e. L'én erg ie
interne du gaz est donc inchangée et D.U =O.
Vrai. Pour un systè m e ouvert, un changem ent d'état s'accompagne toujours d'un
changement de volume. Si le vo lume n'est
pas constant, le gaz va se dilater sous l'effet
de la chaleur et donc effectuer un travail
contre la pression des forces extérieures :
D. U = q + W. q est la chaleur et W le travail.
7. Faux. La chaleur (q) et le travail (W') sont les
deux façons qu ' utili se un système gazeux
pour échanger de l'énergie avec le monde
extérieur : D.U = q + W. Pour les systèmes
liquides et solides, seule la chaleur peut
s'échanger.
8. Faux. Le M·l°formation représente la variation d'enthalpie standard de formation d ' un
composé. Il est défini dans les conditions
standard c'est-à-dire à la pression de 1 atm
pour des éléments purs, pris dans leur état le
plus stab le à la température considérée. Les
Tables de constantes sont établies à la température de 25 °C mais rien ne s'oppose à
définir ces grandeurs à d'autres températures. Attention, il se peut, dans ce cas, que
l'état physique d'un composé soit différent
de celui adopté à 25 °C.
Exemple : à 25 °C, c'est le Br 2 liquide qui est
l'état le plus stab le pour le brome . À 1 OO °C,
ce serait Br 2 (g) .
9. Vrai. Le chemin réversible est celui qui permet
d 'effectu er la totalité de la transformation
en passant par une sé ri e de changements
infinitésimaux qui, à chaq ue étape, sont en
éq uilibre avec l'environnement.
Exemple : l'expansion isotherm e d'un gaz
permet de récupé rer plus de travail par un
chemin réve rsible plutôt que par un chemin
irréversible. Le travail ( W') est représe nté par
l'aire sous la courbe.
Transformation
irréversible
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Transformation
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1. Vrai. En thermodynamique, la nature moléculaire a peu d'importance. Comme on
travaille à l'échelle macroscopique, seu les les
grandeurs P, T, V et n (quantité de matière)
qui servent à décrire le comportement du
système ont de l'importance. La relation des
gaz parfaits s'applique donc que le gaz soit
mono -, di- ou triatomique.
2. Faux. Il n'y a échange de matière que dans
un système ouvert. Si le système est fermé, il
ne peut y avoir qu'échange de chaleur. Il n'y
a échange ni de matière ni de chaleur dans
un système i solé.
3. Vrai. La température est une fonction d 'état :
c' est une mesure d e l'é nergie cinétique
moyenne des molécules.
La chaleur n 'est pas une fonction d'état :
ce n'est pas une propriété du système mais
bien une énergie en transit entre le système
et l'environnement suite à une différence de
température entre ces deux derniers.
4. Faux. L' état gazeux peut être caractérisé
par la température, la pression, la quantité
de matière du gaz et le volume. Ces quatre
grandeurs ne dépendent que de l'état initial
et de l'état final du systè me , et pas du tout
du chemin emprunté pour passer d'un état à
un autre. Ce sont donc des fonctions d'état.
S. Vrai. Lorsque la température reste constante
pour un gaz parfait, D.U est nul à vo lume
constant. Si la température est constante, les
molécu les se déplacent à la m ême vitesse
6.
moyenne, donc leu r énergi e cinétique totale
reste la même. Comme il n'y a pas d'interactions entre les molécules de gaz, leur énergie
potentielle totale reste la mêm e. L'én erg ie
interne du gaz est donc inchangée et D.U =O.
Vrai. Pour un systè m e ouvert, un changem ent d'état s'accompagne toujours d'un
changement de volume. Si le vo lume n'est
pas constant, le gaz va se dilater sous l'effet
de la chaleur et donc effectuer un travail
contre la pression des forces extérieures :
D. U = q + W. q est la chaleur et W le travail.
7. Faux. La chaleur (q) et le travail (W') sont les
deux façons qu ' utili se un système gazeux
pour échanger de l'énergie avec le monde
extérieur : D.U = q + W. Pour les systèmes
liquides et solides, seule la chaleur peut
s'échanger.
8. Faux. Le M·l°formation représente la variation d'enthalpie standard de formation d ' un
composé. Il est défini dans les conditions
standard c'est-à-dire à la pression de 1 atm
pour des éléments purs, pris dans leur état le
plus stab le à la température considérée. Les
Tables de constantes sont établies à la température de 25 °C mais rien ne s'oppose à
définir ces grandeurs à d'autres températures. Attention, il se peut, dans ce cas, que
l'état physique d'un composé soit différent
de celui adopté à 25 °C.
Exemple : à 25 °C, c'est le Br 2 liquide qui est
l'état le plus stab le pour le brome . À 1 OO °C,
ce serait Br 2 (g) .
9. Vrai. Le chemin réversible est celui qui permet
d 'effectu er la totalité de la transformation
en passant par une sé ri e de changements
infinitésimaux qui, à chaq ue étape, sont en
éq uilibre avec l'environnement.
Exemple : l'expansion isotherm e d'un gaz
permet de récupé rer plus de travail par un
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