20 Premier Principe
1. EN QUELQUES MOTS…
L’existence de forces non conservatives (forces de frottements…) entraîne la non-conservation
de l’énergie mécanique. L’énergie totale d’un système est définie ainsi que son énergie interne.
L’équation de bilan de l’énergie totale d’un système fermé correspond au premier principe.
2. CE QU’IL FAUT RETENIR…
Considérons un système fermé.
a) Définition de l’énergie totale
À l’aide du théorème de Koenig (fiche 16), l’énergie cinétique
du système s’écrit :
L’énergie potentielle
du système est donnée par :
L’énergie totale est une grandeur extensive. Elle est définie à une constante près.
b) Définition de l’énergie interne
L’énergie totale du système
se met sous la forme :
c La partie microscopique est par définition l’énergie interne du système.
L’énergie interne U d’un système est son énergie microscopique dans le référentiel barycentrique.
On en déduit que l’énergie interne est aussi une grandeur extensive.
c) Fonction d’état
c Définition : Une fonction d’état est une fonction dont la variation lors d’une transformation
ne dépend que de l’état initial et de l’état final.
: énergie totale du système (J)
: énergie cinétique du système (J)
: énergie potentielle du système (J)
: énergie cinétique du système
: énergie cinétique macroscopique due au mouvement d’ensemble
: énergie cinétique microscopique dans le référentiel barycentrique
(énergie d’agitation thermique).
: énergie potentielle du système
: énergie potentielle due aux forces extérieures dérivant d’un
potentiel
: énergie potentielle intérieure (on suppose que les forces intérieures d’interaction dérivent d’un potentiel et qu’elles sont à courte
portée)
: énergie totale du système
: énergie macroscopique
: énergie microscopique
EE
E
Cp
tot =+
E tot
E C
E p
E C
EEE CKT =+
E C
E K
E T
E p
EE
E
pp
p
=+ exti nt
E p
E p ext
E p int
E tot
EE
U
totM acro
=+
E tot
E M acr o
EE
E
Kp
Macroe xt
=+
U
UE
E
Tp
=+
int
U
U
U
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