FORMULES de PHYSIQUE
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SYSTèME THERMODYNAMIQUE
-système thermodynamique
Un système est un ensemble de données organisables par une logique abstraite.
En thermodynamique, ces données concernent des objets cernés dans des parois et totalement définis par un certain nombre de grandeurs dites variables d’état thermodynamiques.
Rappel: une variable d'état (ou paramètre d'état ou grandeur d'état) est une grandeur (scalaire) permettant de définir une condition d’un système. Et la fonction d’état est une formule d’interconnexion entre les grandeurs d’état du système, permettant de le définir à un moment donné de son évolution -mais elle ne concerne pas l’historique ni l’évolution de cet état-Donc le travail W (énergie mécanique) ainsi que la chaleur, ne sont pas des fonctions d’état
TYPES de SYSTEMES THERMODYNAMIQUES
-un système est ouvert s’il échange matière et énergie avec l’extérieur
-un système est fermé s’il n’échange pas de matière, mais de l’énergie, y compris éventuellement avec (ou à travers) les parois
-un système est hétérogène s'il y a discontinuité des conditions entre surfaces séparatrices interphases
-un système est homogène si les conditions sont isotropes
-un système est isolé -hermétique- s'il n’échange rien, même pas de la chaleur
-un système est métastable si sa stabilité évolue, mais très lentement
-un système est uniforme s'il n'y a pas de transports internes
VARIABLES d'un SYSTÈME THERMODYNAMIQUE:
-Une variable est dite extensive quand elle exprime un aspect quantitatif de la matière incluse dans le système (comme: masse, charge élect., énergie interne....)
Quand elle est relative à une masse, elle est dite variable massique (Ex: chaleur ou volume ou entropie.... massiques)
Quand elle est relative à une quantité de matière elle est dite variable molaire (Ex: chaleur, volume, enthalpie....molaires)
-Une variable est dite intensive quand elle exprime un aspect qualitatif de l’intérieur du système, comme: pression, température, potentiel, indices...
SYSTÈME THERMODYNAMIQUE CANONIQUE
Il est dit "canonique" si (en ayant volume et nombre de particules donnés et à température constante), on a w = K.eF’B
où w = probabilité d’état énergétique
K(nombre)= constante de normalisation
F'B est le facteur de Boltzmann, rapport énergétique, défini comme >>>
F’B = h.f / (k.T) ou F’B = h.ω / (k.T)
où h(J-s)= constante de Planck (6,62606876.10-34 J-s)
h = moment cinétique quantifié, dit h barre , valant 1,054.10-34 J-s/rad
f(Hz)= fréquence et ?(rad/s)= vitesse angulaire
k(J/K)= constante de Boltzmann (1,3806503. 10-23 J / K)
T(K)= température absolue