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Chapitre 2
Encore une fois nous partons de l’équation 2/9 : 𝑊 A→B = − ∫
B
A 𝑝 d𝑉 =
− ∫
B
A (7 ⋅ 10 5 − 2 ⋅ 10 8 𝑉 ) d𝑉 = − [ 7 ⋅ 10 5 𝑉 −
1
2 2 ⋅ 10 8 𝑉 2
]
𝑉 B
𝑉 A
= −(700 − 100 −
1 400 + 400) = +400 J (positif : travail reçu par le système).
2.4.2 Travail d’un fluide en évolution lente
Lorsque l’on comprime un fluide, les molécules qui le composent sont plus
rapprochées les unes des autres (figure 2.7) et les collisions entre elles et
contre les parois deviennent plus fréquentes. À l’échelle macroscopique,
cette augmentation se traduit par une augmentation de la pression.
Figure 2.7 – Une représentation simpliste d’un fluide que l’on comprime infiniment
lentement sans le chauffer. Le fluide voit sa température et sa pression augmenter.
Schéma CC-0 Olivier Cleynen
Nous constatons expérimentalement que lorsque le mouvement est infiniment lent, un fluide comprimé se comporte exactement comme un ressort
(figure 2.8). La précision « lorsque le mouvement est infiniment lent » est
d’importance capitale, comme nous le verrons plus bas.
Figure 2.8 – Lorsque le mouvement du piston est infiniment lent, le fluide se
comporte comme un ressort que l’on comprime.
Schéma CC-by-sa Olivier Cleynen
Si cette condition est respectée, nous pouvons exprimer le travail reçu ou
perdu par le système de la même façon qu’avec le ressort de la section
Thermodynamique de l’ingénieur par Olivier Cleynen