ÉQUILIBRE THERMODYNAMIQUE
pressions P 1 et P 2 (voir figure 21.7) sont :
• la force de pression exercée par le gaz à la pression P 1 qui s’écrit : P 1 S − → u 1→2 où − → u 1→2 est
un vecteur unitaire dirigé du coté 1 du piston vers le côté 2 ;
• la force de pression exercée par le gaz à la pression P 2 qui s’écrit −P 2 S − → u 1→2 ;
• d’autres forces éventuelles (force de frottement, poids, ...) dont la résultante suivant le
vecteur − → u 1→2 s’écrit F 1→2
− → u 1→2 .
P 1
P 2
− → u 1→2
Figure 21.7 – Paroi mobile séparant deux gaz.
La condition d’équilibre mécanique de la paroi s’écrit :
0 = P 1 S − P 2 S + F 1→2 d’où P 1 = P 2 −
F 1→2
S
.
Si la paroi se déplace sans frottement et si aucune force autre que les forces de pression ne
s’y applique F 1→2 = 0, et dans ce cas la condition d’équilibre est :
P 1 = P 2 .
b) Équilibre thermique
La condition d’équilibre thermique impose l’égalité de température dans tout le système.
Elle impose aussi l’égalité entre la température du système et la température du milieu extérieur autour du système (qui doit être uniforme elle aussi).
Remarque
On introduira dans le chapitre suivant la notion de paroi adiabatique. Quand une telle
paroi sépare deux systèmes, on peut considérer un état d’équilibre transitoire dans lequel les températures des deux systèmes ne sont pas égales.
c) Équilibre de diffusion
Cette condition intervient lorsque le système est un échantillon de corps pur diphasé (c’està-dire sous deux phases physiques différentes). Elle impose une relation entre la pression P
et la température T dans le système. Ceci sera précisé dans le paragraphe 7.
763
pressions P 1 et P 2 (voir figure 21.7) sont :
• la force de pression exercée par le gaz à la pression P 1 qui s’écrit : P 1 S − → u 1→2 où − → u 1→2 est
un vecteur unitaire dirigé du coté 1 du piston vers le côté 2 ;
• la force de pression exercée par le gaz à la pression P 2 qui s’écrit −P 2 S − → u 1→2 ;
• d’autres forces éventuelles (force de frottement, poids, ...) dont la résultante suivant le
vecteur − → u 1→2 s’écrit F 1→2
− → u 1→2 .
P 1
P 2
− → u 1→2
Figure 21.7 – Paroi mobile séparant deux gaz.
La condition d’équilibre mécanique de la paroi s’écrit :
0 = P 1 S − P 2 S + F 1→2 d’où P 1 = P 2 −
F 1→2
S
.
Si la paroi se déplace sans frottement et si aucune force autre que les forces de pression ne
s’y applique F 1→2 = 0, et dans ce cas la condition d’équilibre est :
P 1 = P 2 .
b) Équilibre thermique
La condition d’équilibre thermique impose l’égalité de température dans tout le système.
Elle impose aussi l’égalité entre la température du système et la température du milieu extérieur autour du système (qui doit être uniforme elle aussi).
Remarque
On introduira dans le chapitre suivant la notion de paroi adiabatique. Quand une telle
paroi sépare deux systèmes, on peut considérer un état d’équilibre transitoire dans lequel les températures des deux systèmes ne sont pas égales.
c) Équilibre de diffusion
Cette condition intervient lorsque le système est un échantillon de corps pur diphasé (c’està-dire sous deux phases physiques différentes). Elle impose une relation entre la pression P
et la température T dans le système. Ceci sera précisé dans le paragraphe 7.
763