1 • Les deux principes
de la thermodynamique
10
1.2 Le premier principe
de la thermodynamique
ᮀ Système thermodynamique fermé évoluant entre deux états
thermodynamiques à pression totale constante
Dans les applications, on rencontre souvent des cas de transformations
au cours desquelles la pression totale reste constante. Supposant qu’il n’y
a pas de modifications de l’énergie cinétique ni de l’énergie potentielle,
le premier principe s’écrit simplement :
[1.17]
Le travail réversible contre les forces de pression est donné par :
[1.18]
En combinant ces équations, on obtient :
[1.19]
On voit que, dans ce cas très particulier, la quantité de chaleur transférée
pendant la transformation est donnée par la variation de la quantité
U + PV entre les états initial et final. Il est donc utile de définir une
nouvelle fonction d’état, l’enthalpie, qui est également une grandeur
extensive :
[1.20]
Pour une transformation à pression constante, on a simplement :
[1.21]
On peut également définir une enthalpie massique correspondant à une
masse unitaire :
h = u + Pv
[1.22]
On définit une capacité thermique à pression constante :
1 2
2
1
1 2
Q
U
U
W
-
-
=
-
-
2
1 2
2
1
1
d
(
)
W
P V
PV V
- = -
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-
Ú
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)
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U
P V
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1.2 Le premier principe
de la thermodynamique
ᮀ Système thermodynamique fermé évoluant entre deux états
thermodynamiques à pression totale constante
Dans les applications, on rencontre souvent des cas de transformations
au cours desquelles la pression totale reste constante. Supposant qu’il n’y
a pas de modifications de l’énergie cinétique ni de l’énergie potentielle,
le premier principe s’écrit simplement :
[1.17]
Le travail réversible contre les forces de pression est donné par :
[1.18]
En combinant ces équations, on obtient :
[1.19]
On voit que, dans ce cas très particulier, la quantité de chaleur transférée
pendant la transformation est donnée par la variation de la quantité
U + PV entre les états initial et final. Il est donc utile de définir une
nouvelle fonction d’état, l’enthalpie, qui est également une grandeur
extensive :
[1.20]
Pour une transformation à pression constante, on a simplement :
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On peut également définir une enthalpie massique correspondant à une
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