Notions de thermodynamique/Paramètres, variables

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Paramètres, variables
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Chapitre 2
Leçon : Notions de thermodynamique
Chap. préc. : Système thermodynamique
Chap. suiv. : Grandeurs usuelles


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Notions de thermodynamique/Paramètres, variables
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On suppose disposer d'un système à l'équilibre thermodynamique pour définir toutes les notions suivantes.

Sommaire

[modifier] Variable d'état

[modifier] Définition

Définition

Une variable d'état est une variable mesurable qui définit l'état du système et qui ne dépend que de l'état macroscopique de ce système


Exemple

La pression p, le volume V, le nombre de moles n ou la température T sont des variables d'état.

[modifier] Équation d'état

Définition

Une équation d'état est une équation qui relie entres elles plusieurs variables d'état.


Exemple

L'équation d'état du gaz parfait est pV = nRT (loi de Boyle-Mariotte).

[modifier] Fonction d'état

Définition

Une fonction d'état est une fonction dont les paramètres sont des variables d'état. La valeur d'une fonction d'état ne dépend donc que de l'état macroscopique du système.


Exemple

Le gaz parfait dispose de la fonction d'état U, énergie interne, valant U(V,T) = \frac32nRT (première loi de Joule)


Propriété

La somme algébrique des variations d'une fonction d'état au cours d'un cycle est nulle, puisqu'à la fin du cycle, elle reprend sa valeur initiale

[modifier] Intensivité et extensivité

Les variables d'état peuvent être de deux sortes : extensives et intensives.

[modifier] Variables intensives

Définition

Une variable d'état intensive est indépendante de la quantité de matière du système.

Plus concrètement, si S=A \cup B et si p est un paramètre intensif de S, alors p(S)=p(A)=p(B)


Exemple

La masse volumique, la pression, la force, la concentration, la température sont intensives

[modifier] Variables extensives

Définition

Une variable d'état extensive est une variable proportionnelle à la quantité de matière du système.

Plus concrètement, si S=A \cup B et si p est un paramètre extensif de S, alors p(S)=p(A)+p(B)


Exemple

Le volume, la masse, le nombre de moles sont extensifs.


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