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Thermodynamique.
Transformation de l'énergie

Énergie thermique I de combustion.
Effets de la thermodynamique

Entropie

Système thermodynamique

Système thermodynamique

Un système thermodynamique fait partie de l'univers physique avec une limite spécifique d'observation. Cette limite peut être définie par des murs réels ou imaginaires.

Un système contient ce qu'on appelle un objet d'étude. Un objet d'étude est une substance avec un grand nombre de molécules ou d'atomes. Cet objet est constitué d'un volume géométrique de dimensions macroscopiques soumis à des conditions expérimentales contrôlées.

Un système thermodynamique peut subir des transformations internes et échanger de l'énergie et / ou de la matière avec l'environnement extérieur.

Définition du système thermodynamique

Un système thermodynamique est défini comme une quantité de matière ou une région de l'espace sur laquelle l'attention est focalisée sur l'analyse d'un problème.

Tout ce qui fait partie de l'extérieur du système est appelé environnement ou environnement. Le système est séparé de l'environnement par la limite du système.

La limite peut être fixe ou mobile. Un système et son environnement ensemble.

Types de systèmes thermodynamiques

La thermodynamique comprend les types de systèmes suivants:

Système ouvert

Un système est ouvert s'il permet échanger avec l'extérieur de l'énergie et de la matière. à travers sa limite. L'échange peut être de l'énergie (chaleur, travail, etc.) ou de la matière.

Un exemple de système ouvert est une piscine remplie d'eau. Dans la piscine, l'eau peut entrer ou sortir de la piscine et peut être chauffée par un système de chauffage et de refroidissement éolien.

Système fermé

Un système est fermé s'il permet un flux d'énergie avec le milieu extérieur, à travers ses limites, mais pas la masse. 

Un exemple est un cylindre maintenu fermé par une valve, qui peut chauffer ou refroidir mais ne perd pas de masse (alors que le même cylindre se comporte comme un système ouvert si nous ouvrons la valve).

Système isolé

Un système est dit isolé si

  1. Il ne permet pas l'échange de matière avec l'extérieur.

  2. Il ne permet pas l' échange de chaleur avec l'environnement extérieur.

Un exemple est l'univers. La plupart des astronomes considèrent également l'univers comme un système isolé. Il ne permet pas l'entrée ou la sortie de matière ou d'énergie.

Les processus thermodynamiques n'affectent pas la quantité totale d'énergie du système selon les principes de la thermodynamique.

Autres subdivisions

Chacun de ces systèmes peut encore être schématisé en raison de sa complexité interne, il est possible de les subdiviser en sous-systèmes plus petits. De cette façon, nous obtiendrons qu'un système ouvert, adiabatique ouvert, fermé, adiabatique et isolé peut être:

  • Système thermodynamique simple. Un système est simple s'il est limité par une limite, à l'intérieur de laquelle il n'y a pas d'autres murs.

  • Système thermodynamique composite. Un système est composé s'il est délimité par une limite, à l'intérieur de laquelle existent d'autres murs.

Les systèmes peuvent également être classés en fonction de leur homogénéité. On parle ainsi de systèmes:

  • Systèmes homogènes, dans ces systèmes les propriétés macroscopiques sont les mêmes partout.

  • Systèmes hétérogènes, lorsque ce qui précède ne se produit pas. Par exemple, un liquide en présence de sa vapeur.

    Auteur :

    Date de publication : 19 décembre 2017
    Dernier examen : 17 juin 2020