i
i
i
i
i
i
i
i
• Transformation quasi-statique
– Transformation isochore (dV = 0) : W =
f
i
−PdV = 0.
– Transformation isobare : W =
f
i
−PdV = −PDV .
– Transformation isotherme d’un gaz parfait, à nombre de moles constant :
W =
f
i
−PdV =
f
i
−
nRT
V
dV = −nRT
f
i
dV
V
W = −nRT [lnV ]
f
i = −nRTln
V f
V i
- Transformation adiabatique : cf. p. 650.
➜ Voir exercices 2 et 4 à 6.
6. CALCUL DE LA CHALEUR ÉCHANGÉE PAR UN SYSTÈME
Dans la suite, on considérera un système fermé, de masse m, divariant.
6.1. Coefficients calorimétriques
Il est possible pour une transformation élémentaire du système, d’exprimer la quantité de
chaleur élémentaire dQ échangée par le système en fonction des variables d’état (P, V, T ).
Suivant le jeu de variables choisi, on a l’une des trois expressions suivantes (équivalentes) :
dQ = mc V dT 1 mdV ;
dQ = mc P dT 1 mhdP ;
dQ = mmdV 1 mldP
où c V est la chaleur massique à volume constant
c P est la chaleur massique à pression constante
est la chaleur latente de dilatation
h est la chaleur latente d’augmentation de pression
m est la chaleur massique de dilatation à pression constante
l est la chaleur massique d’augmentation de pression à volume constant.
Ces six grandeurs, appelées coefficients calorimétriques, sont a priori des fonctions
d’état (dépendant des variables d’état). On peut définir également de façon analogue des
coefficients molaires (désignés souvent par les mêmes notations, c V , c P , ...).
En pratique, ces coefficients calorimétriques sont très peu utilisés. Pour calculer la chaleur
échangée par un système, on procèdera comme suit, en distingant deux cas : le cas des
solides/liquides et le cas des gaz parfaits.
6.2. Chaleur échangée par des solides ou des liquides
• Expression de la chaleur échangée
Les solides et liquides se dilatant relativement peu (par comparaison aux gaz), on peut
en général considérer que leur volume reste constant. Il suffit donc d’un seul coefficient
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