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CHAP. 1 – PREMIER ET SECOND PRINCIPES
Définition
Une grandeur extensive est proportionnelle à la quantité de matière contenue dans
le système.
Soit un système S obtenu par la réunion de deux sous-systèmes S A et S B de même
nature. La grandeur X est dite extensive si et seulement si :
X(S) = X(S A ∪ S B ) = X(S A ) + X(S B )
! Dans la définition précédente, union ne signifie pas mélange. En effet, les deux soussystèmes doivent être de nature identique (même composition, même température, même
pression). La notion de mélange s’applique à deux parties de l’Univers qui initialement ne
sont pas identiques (par exemple le mélange d’eau pure avec de l’éthanol pur). Dans
ce cas, l’additivité des grandeurs extensives n’est pas du tout assurée (le volume après
mélange n’est pas égal à la somme des volumes avant mélange).
L’extensivité d’une grandeur n’est pas une évidence et l’attribution de cette propriété
résulte souvent d’une approximation, en général très bien vérifiée.
1.4 Premier principe de la thermodynamique
Ce principe traduit le principe de conservation de l’énergie.
a) Énoncé
Définition
Le premier principe de la thermodynamique postule l’existence, pour tout système, d’une variable extensive E appelée énergie, qui est conservée lorsque le
système est isolé.
Il est utile de distinguer trois contributions à l’énergie :
E = E cin + E pot + U
• E cin désigne l’énergie cinétique macroscopique du système : elle est donc liée au
choix du référentiel d’étude ;
• E pot désigne l’énergie potentielle macroscopique du système. C’est, par exemple,
l’énergie potentielle de gravitation ;
• la grandeur U désigne les énergies cinétique et potentielle microscopiques dues
aux particules constitutives de la matière : le découplage entre une contribution
collective, macroscopique, liée au choix du référentiel d’étude et une contribution
CHAP. 1 – PREMIER ET SECOND PRINCIPES
Définition
Une grandeur extensive est proportionnelle à la quantité de matière contenue dans
le système.
Soit un système S obtenu par la réunion de deux sous-systèmes S A et S B de même
nature. La grandeur X est dite extensive si et seulement si :
X(S) = X(S A ∪ S B ) = X(S A ) + X(S B )
! Dans la définition précédente, union ne signifie pas mélange. En effet, les deux soussystèmes doivent être de nature identique (même composition, même température, même
pression). La notion de mélange s’applique à deux parties de l’Univers qui initialement ne
sont pas identiques (par exemple le mélange d’eau pure avec de l’éthanol pur). Dans
ce cas, l’additivité des grandeurs extensives n’est pas du tout assurée (le volume après
mélange n’est pas égal à la somme des volumes avant mélange).
L’extensivité d’une grandeur n’est pas une évidence et l’attribution de cette propriété
résulte souvent d’une approximation, en général très bien vérifiée.
1.4 Premier principe de la thermodynamique
Ce principe traduit le principe de conservation de l’énergie.
a) Énoncé
Définition
Le premier principe de la thermodynamique postule l’existence, pour tout système, d’une variable extensive E appelée énergie, qui est conservée lorsque le
système est isolé.
Il est utile de distinguer trois contributions à l’énergie :
E = E cin + E pot + U
• E cin désigne l’énergie cinétique macroscopique du système : elle est donc liée au
choix du référentiel d’étude ;
• E pot désigne l’énergie potentielle macroscopique du système. C’est, par exemple,
l’énergie potentielle de gravitation ;
• la grandeur U désigne les énergies cinétique et potentielle microscopiques dues
aux particules constitutives de la matière : le découplage entre une contribution
collective, macroscopique, liée au choix du référentiel d’étude et une contribution