Introduction à la thermodynamique/Grandeurs usuelles

**Grandeurs usuelles**
Leçon : Introduction à la thermodynamique

Chapitre n^o 5
Chap. préc. :	Paramètres, variables
Chap. suiv. :	Principe zéro de la thermodynamique

En raison de limitations techniques, la typographie souhaitable du titre, « Introduction à la thermodynamique : Grandeurs usuelles
Introduction à la thermodynamique/Grandeurs usuelles », n'a pu être restituée correctement ci-dessus.

Température[modifier | modifier le wikicode]

La température d'un système est une fonction croissante du degré d'agitation thermique des particules, c'est-à-dire de son énergie thermique. On peut donner plusieurs définitions de la température suivant l'aspect sous lequel on étudie le système. Son unité légale est le kelvin (K).

Température absolue[modifier | modifier le wikicode]

Elle est définie à partir du point triple de l'eau : un kelvin est égal à (1/273,16) fois la température du point triple de l'eau. Le zéro absolu correspond à une absence totale d'agitation microscopique et à une température de −273,15 °C^[1].

Température cinétique[modifier | modifier le wikicode]

Définition

La température cinétique d'un gaz de particules de masse m et de vitesse quadratique moyenne u est définie par $T_{cin}={\frac {mu^{2}}{3k_{B}}}\!$ où $k_{B}$ est la constante de Boltzmann.

Température thermodynamique[modifier | modifier le wikicode]

Définition

Définie à partir des fonctions énergie interne et entropie, la température thermodynamique $T_{th}$ d'un système est : ${\frac {1}{T_{th}}}=\left({\frac {\partial S}{\partial U}}\right)_{V}\!$ .

Pression[modifier | modifier le wikicode]

Pression d'un fluide[modifier | modifier le wikicode]

On considère un fluide enfermé dans un volume V de surface extérieure $\scriptstyle \Sigma$ .

Définition

Sur un élément infinitésimal de surface $\scriptstyle \mathrm {d} ^{2}S$ de $\scriptstyle \Sigma$ , le fluide exerce une force $\scriptstyle \mathrm {d} ^{2}{\vec {F}}$ . La pression p du fluide est alors définie par $\mathrm {d} ^{2}{\vec {F}}=p.\mathrm {d} ^{2}S.{\vec {n}}\!$ avec $\scriptstyle {\vec {n}}$ le vecteur normal à $\scriptstyle \Sigma$ au niveau de $\scriptstyle \mathrm {d} ^{2}S$ , orienté vers l'extérieur de $\Sigma$ .

.

Pression cinétique[modifier | modifier le wikicode]

Définition

La pression cinétique d'un gaz de particules de masse m et de vitesse quadratique moyenne u est définie par $p_{cin}={\frac {mu^{2}n^{*}}{3}}\!$ où n* est la densité de particules.

Pression thermodynamique[modifier | modifier le wikicode]

Définition

Définie à partir de la fonction entropie, la pression thermodynamique $p_{th}$ d'un système est définie par : ${\frac {p_{th}}{T_{th}}}=\left({\frac {\partial S}{\partial V}}\right)_{U}\!$ .