Leçons de niveau 14

Introduction à la thermodynamique/Introduction

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Introduction
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Chapitre no 1
Leçon : Introduction à la thermodynamique
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La thermodynamique est une science assez récente qui a débuté avec le livre de Sadi Carnot "Réflexion sur la puissance motrice du feu et sur les machines propres à développer cette puissance" (1824).

L'objet de la thermodynamique est l'étude des différentes formes d'énergie. On la retrouve donc dans toutes les parties des sciences (physique, chimie, biologie) car l'énergie est un concept qui s'applique dans tous les domaines.


La thermodynamique est une science axiomatique :

On pose donc au départ des principes (on dit aussi postulats ou axiomes) qui sont le fondement de la discipline. Ces postulats ne se démontrent pas. À partir de ces postulats, on déduit des théorèmes et des relations entre les grandeurs. Si ces équations décrivent avec une précision suffisante notre monde alors les axiomes de départ sont considérés comme validés.


Les différentes façons de faire de la thermodynamique :

  • la thermodynamique macroscopique des états d'équilibre ;
  • la thermodynamique des processus hors équilibre ;
  • la thermodynamique statistique (ici on part du microscopique et on se base sur des probabilités).


La thermodynamique classique (i.e. des états d'équilibre) se base sur quatre principes dits principe zéro, premier principe, second principe et troisième principe de la thermodynamique.

Quoique souvent complexe à appliquer, la thermodynamique repose en fait sur des postulats simples. Pour comprendre des systèmes abstraits et compliqués, on peut utiliser quelques analogies ou bien se baser sur des exemples concrets de la vie de tous les jours.