LES PRINCIPES
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individuelle microscopique, n’est pas si simple à mettre en œuvre. Chaque particule est en mouvement et possède donc une énergie cinétique ; les différentes particules sont soumises éventuellement à des forces de la part des autres particules
(dans un solide, dans un gaz réel). L’énergie potentielle dont dérivent ces forces
d’interaction contribue à la grandeur U. Celle-ci est appelée énergie interne.
b) Expression différentielle
Lorsque le système n’est pas isolé, le transfert d’énergie au système se traduit par une
variation de l’énergie E. Ce transfert peut se traduire par la modification de la vitesse
du centre de masse du système (contribution du terme E cin ), par la modification de
l’énergie potentielle (par exemple de l’altitude du centre de masse dans un champ de
pesanteur) ou par variation de l’énergie interne U.
Nous nous placerons désormais dans le cas où l’apport d’énergie se traduit par la
seule variation de U. Il existe différentes formes d’énergie s’échangeant entre le système et le milieu extérieur :
1. Transfert mécanique (travail des forces pressantes du milieu extérieur)
Soit δW le travail élémentaire des forces pressantes lié à une variation dV du
volume du système :
δW = − p ext .dV
On remarquera que cette contribution se traduit par la variation d’un autre paramètre extensif (ici le volume).
2. Transfert thermique (chaleur)
Il existe aussi (au moins) une autre possibilité de modifier l’énergie interne du
système, sans modifier le volume. Ceci est obtenu par un transfert thermique
et peut correspondre à une augmentation de température.
3. Autres formes d’énergie
Des systèmes thermodynamiques peuvent échanger d’autres formes d’énergie
avec l’extérieur. Nous noterons δW ces contributions élémentaires à la variation de l’énergie interne. Si le système étudié est une pile connectée à un
générateur de force électromotrice E gen , le travail élémentaire fourni par le générateur au système lorsque la charge traversée est dq est :
δW
= E gen .dq.
De façon générale ces contributions élémentaires s’écrivent :
δW
= A i .dx i
où A i est une force généralisée et dx i la variation infinitésimale d’une grandeur extensive, grandeur dite conjuguée de la force généralisée A i . Malgré son nom, une
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individuelle microscopique, n’est pas si simple à mettre en œuvre. Chaque particule est en mouvement et possède donc une énergie cinétique ; les différentes particules sont soumises éventuellement à des forces de la part des autres particules
(dans un solide, dans un gaz réel). L’énergie potentielle dont dérivent ces forces
d’interaction contribue à la grandeur U. Celle-ci est appelée énergie interne.
b) Expression différentielle
Lorsque le système n’est pas isolé, le transfert d’énergie au système se traduit par une
variation de l’énergie E. Ce transfert peut se traduire par la modification de la vitesse
du centre de masse du système (contribution du terme E cin ), par la modification de
l’énergie potentielle (par exemple de l’altitude du centre de masse dans un champ de
pesanteur) ou par variation de l’énergie interne U.
Nous nous placerons désormais dans le cas où l’apport d’énergie se traduit par la
seule variation de U. Il existe différentes formes d’énergie s’échangeant entre le système et le milieu extérieur :
1. Transfert mécanique (travail des forces pressantes du milieu extérieur)
Soit δW le travail élémentaire des forces pressantes lié à une variation dV du
volume du système :
δW = − p ext .dV
On remarquera que cette contribution se traduit par la variation d’un autre paramètre extensif (ici le volume).
2. Transfert thermique (chaleur)
Il existe aussi (au moins) une autre possibilité de modifier l’énergie interne du
système, sans modifier le volume. Ceci est obtenu par un transfert thermique
et peut correspondre à une augmentation de température.
3. Autres formes d’énergie
Des systèmes thermodynamiques peuvent échanger d’autres formes d’énergie
avec l’extérieur. Nous noterons δW ces contributions élémentaires à la variation de l’énergie interne. Si le système étudié est une pile connectée à un
générateur de force électromotrice E gen , le travail élémentaire fourni par le générateur au système lorsque la charge traversée est dq est :
δW
= E gen .dq.
De façon générale ces contributions élémentaires s’écrivent :
δW
= A i .dx i
où A i est une force généralisée et dx i la variation infinitésimale d’une grandeur extensive, grandeur dite conjuguée de la force généralisée A i . Malgré son nom, une