Fiche 24 • Contact thermique
Æ L’énergie U et l’entropie S étant des fonctions d’état, leurs variations ne dépendent pas du
chemin suivi entre (I) et (F)
.
Æ Déterminons le transfert thermique Q’ à l’aide du 1 er principe :
La transformation étant quasistatique, la pression p du système est connue en tout point de la
transformation et telle que p ext = p avec
.
Le travail W reçu par le gaz s’écrit donc :
Le travail et le transfert thermique dépendent du chemin suivi entre (I) et (F).
Æ Déterminons l’entropie créée lors de la transformation (2) :
La transformation est réversible, car le transfert thermique a lieu à la température du système
et qu’il n’y a pas d’autres causes d’irréversibilité (piston sans frottement).
L’entropie créée, comme l’entropie échangée, dépend du chemin suivi entre (I) et (F).
Æ Déterminons le travail W op fourni par l’opérateur.
Le travail fourni par le milieu extérieur au système est égal à la somme du travail W atm fourni
par l’atmosphère et du travail W op fourni par l’opérateur.
Le travail W′ reçu par le gaz est donc :
Or
L’opérateur reçoit du travail du gaz, car il maintient le piston afin que celui-ci se déplace lentement.
⇒
=
=−
⎛
⎝ ⎜
⎞
⎠ ⎟
⎧
⎨
⎪
⎩
⎪
R
Δ
Δ
U
S
p
p
F
I
0
ln
ΔUWQ =+ '' .
p
T
V
=
R 0
Wp VT
V
V
T
V
V
V
V
V
V
F
I
I
F
I
F
'l n,
=−
=−
=−
⎛
⎝ ⎜
⎞
⎠ ⎟ =
∫∫ dR
d
R
00
173 3 kJ
⇒= −= − 1,73 kJ
QW ''
SS
Q
T
R
p
pT
RT
V
V
'
'
ln
ln
créée
F
I
F
I
=−=−
⎛
⎝ ⎜
⎞
⎠ ⎟ −
⎛
⎝ ⎜
⎞
Δ
00
0
1
⎠ ⎠ ⎟
⎛
⎝ ⎜
⎞
⎠ ⎟
⇒=
,
or
=
F
I
I
F
créée
p
p
V
V
S '. 0
WW
WW
WW
atmo po pa tm
'' =+
⇒= −
Wp VV
WW W
atmo pa tm
=−
−
(
) ⇒= −= −
0F
I
0,76 kJ.
'
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