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Énoncé le plus général : L’énergie totale d’un système fermé est égale à la somme de son
énergie mécanique et de son énergie interne : E totale = U 1 E méca . En toute rigueur le
premier principe s’écrit donc DE totale = W 1 Q. Or E méca = E cin 1 E p , où E cin désigne
l’énergie cinétique et E p l’énergie potentielle. La plupart des systèmes considérés sont au
repos, et ne sont soumis à aucun potentiel particulier, on retrouve donc la forme usuelle
du premier principe, énoncée ci-dessus.
Conséquence fondamentale du premier principe : Lorsque le système subit un cycle de
transformations, on a :
W 1 Q = 0
Les calculs de W et Q sont détaillés dans les parties 5 et 6. Notons déjà qu’il est en général
nécessaire, pour calculer W et Q, de décomposer la transformation considérée en une
succession de transformations élémentaires pendant lesquelles le système échange une
quantité de chaleur élémentaire notée dQ avec le milieu extérieur, ainsi qu’une quantité
de travail élémentaire notée dW . On a bien sûr, lors d’une transformation élémentaire,
dU = dW 1 dQ et les quantités de chaleur et de travail totales échangées durant la
transformation sont :
W =
f
i
dW
et
Q =
f
i
dQ
De même, la variation totale d’énergie interne est :
DU =
f
i
dU
4.4. Notion d’enthalpie
Définition : À tout système thermodynamique (non nécessairement un gaz parfait), il est possible
d’associer une nouvelle fonction d’état, l’enthalpie, notée H :
H = U 1 PV
L’unité de H est également le joule J.
• Enthalpie du gaz parfait
Loi de Joule (deuxième) : l’enthalpie d’un gaz parfait ne dépend que de la température. On la
note H(T).
On définit la chaleur molaire à pression constante (ou capacité calorifique molaire à
pression constante) par :
c P =
dH
dT
P
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Énoncé le plus général : L’énergie totale d’un système fermé est égale à la somme de son
énergie mécanique et de son énergie interne : E totale = U 1 E méca . En toute rigueur le
premier principe s’écrit donc DE totale = W 1 Q. Or E méca = E cin 1 E p , où E cin désigne
l’énergie cinétique et E p l’énergie potentielle. La plupart des systèmes considérés sont au
repos, et ne sont soumis à aucun potentiel particulier, on retrouve donc la forme usuelle
du premier principe, énoncée ci-dessus.
Conséquence fondamentale du premier principe : Lorsque le système subit un cycle de
transformations, on a :
W 1 Q = 0
Les calculs de W et Q sont détaillés dans les parties 5 et 6. Notons déjà qu’il est en général
nécessaire, pour calculer W et Q, de décomposer la transformation considérée en une
succession de transformations élémentaires pendant lesquelles le système échange une
quantité de chaleur élémentaire notée dQ avec le milieu extérieur, ainsi qu’une quantité
de travail élémentaire notée dW . On a bien sûr, lors d’une transformation élémentaire,
dU = dW 1 dQ et les quantités de chaleur et de travail totales échangées durant la
transformation sont :
W =
f
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dW
et
Q =
f
i
dQ
De même, la variation totale d’énergie interne est :
DU =
f
i
dU
4.4. Notion d’enthalpie
Définition : À tout système thermodynamique (non nécessairement un gaz parfait), il est possible
d’associer une nouvelle fonction d’état, l’enthalpie, notée H :
H = U 1 PV
L’unité de H est également le joule J.
• Enthalpie du gaz parfait
Loi de Joule (deuxième) : l’enthalpie d’un gaz parfait ne dépend que de la température. On la
note H(T).
On définit la chaleur molaire à pression constante (ou capacité calorifique molaire à
pression constante) par :
c P =
dH
dT
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