1ère loi de la thermodynamique, un exercice ou un exemple illustratif ?

[shokin]

Salut tout le monde,

Dans le lien suivant :

Thermodynamik

une longue formule (la plus longue dans la page) accompagne la première loi de la thermodynamique.

Mais j'ai peine à comprendre comment utiliser cette formule. Auriez-vous un exemple d'exercice solutionné pour aider à comprendre comment appliquer - quantitativement - cette loi ?

Ou, y a-t-il des connaissances pré-requises pour comprendre les 3 (ou 4) lois de la thermodynamique ? (Je ne sais même pas si on va les aborder durant le cours, mais mon exploration chim(ér)ique me mène entre autres à ces lois.)

Merci d'avance !

Shokin
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[shokin]

Personne pour m'aider à comprendre l'usage de la formule pour la première loi de la thermodynamique ?

Shokin

[invite88ef51f0]

Salut,
Personnellement, j'ai plus de problèmes avec l'allemand qu'avec la formule en question. Qu'est-ce qui te pose problème exactement ? C'est simplement la conservation d'énergie écrite avec différents types d'énergie.

[shokin]

Bon, d'accord ! au diable l'allemand, on est sur un francophone icitte.

Simplement la formule (et celles qui suivent) de la première thermodynamique, je ne la comprends pas. Or il me faut un exemple pour comprendre quand et pourquoi on l'utilise. C'est comme la formule b*h pour l'aire du rectangle : Sans exemple, ça ne m'aurait point parlé. Un exemple parlant, d'abord qui me parle, ensuite qui parle aux autres quand je parle (que je sois capable d'expliquer cela à mon maître vénéré de chimie ).

Je n'ai pas trouvé d'exercices ad hoc dans la section Exercices.

Donc, si tu comprends la formule (qui est, je le crois, indépendante de la langue française ou allemande), peux-tu m'expliquer notamment : d'où viennent ce g*z et ce (c^2)/2) ?

Un exercice où, connaissant cette équation, une inconnue serait à découvrir à l'aide des autres paramètres serait de toute beauté illuminatrice.

Je précise que je ne sais même pas si l'on va les aborder dans notre cours, quoique c'est peut-être nécessaire pour la biochimie.

Cela pour comprendre, plus tard, l'entropie, l'enthalpie, etc.

Shokin

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite88ef51f0]

tu comprends la formule (qui est, je le crois, indépendante de la langue française ou allemande)

Oui... à quelques notations près.

d'où viennent ce g*z et ce (c^2)/2) ?

Comme le dit Wikipedia, ce sont les énergies potentielle et cinétique. En effet, mgz est l'énergie potentielle de pesanteur (celle qu'a un objet quand tu le lâches d'une certaine hauteur), et mv²/2 (en France, on note plutôt v, car c est réservé à la lumière) est l'énergie cinétique (celle qu'a ton objet quand il se fracasse contre le sol). As-tu déjà fait un peu de mécanique ? Sais-tu décrire un objet en chute libre, d'un point de vue énergétique ?

[shokin]

Hou là... il me manque certains pré-requis (ou j'en ai oublié probablement) en connaissances physiques.

Je file emprunter un gros bouquin de physique pour m'y plonger (et sortir parfois la terre de l'eau).

Shokin

[invitebeb55539]

Salut.

En biochimie on néglige les variations d'énergie cinétique et potentielle.

La variation de l'énergie du système est égale à la variation de l'énergie interne. D'ailleurs on ne parle même pas de Esys, uniquement de U.

Bonne continuation.

[shokin]

Merci pour la précision !

Ah ! on les néglige... mince alors...

je n'ai pas envie de les négliger , d'autant plus que, au cours de physique, nous sommes mélangés à des physiciens de taille.

Shokin

[invitebeb55539]

Si ce n'est pas un cours spécifique aux biochimistes, il se peut que vous l'abordiez de manière générale donc sans négliger.

En P1 les cours de thermo sont tellement spécifiques à la biochimie humaine qu'à la 3eme semaine après la rentrée ils abordent des thèmes de deuxième année de prépa.
Chez les êtres humains les réactions se font à pression constante et très souvent à température également constante donc ça va très très vite, pas besoin de voir tous les cas.

Bonne continuation.

[invited9d78a37]

en fait je pense que cette formule est celui en ecoulement c'est a dire qu'on dessine un contour qui englobe le système et il est doté d'entré et de sortie de matière (souvent des fluides).
est comme il est dit l'énergie de notre système, donc on va faire le bilan des pertes et apports d'énergie.
les Q points sont les puissances thermiques échangées avec les i sources de chaleur (thermostat).
Les w points sont les puissances mécaniques échangés avec les parties mobiles de notre système (turbine, compresseur..)(les forces de pression d'admission sont comprise dans l'hentalpie)
apres il nous restent les apports des entrées et sorties
l'enthalpie massique h=u+pv
l'énergie potentielle massique de pesanteur gz
l'énergie cinétique massique 1/2 v^2



le tout multiplié par le débit massique m point^qu'on note parfois Dm.

on compte positivement les entrées (apports) et négativement les sorties (pertes)

donc le tout nous donne ta formule
cette formule est souvent utilisée en écoulement permanent c'est a dire que l'énergie de ton système ne change pas au cours du temps.
on a

et ca nous donne


l'équivalent du connu

mais en écoulement

[shokin]

Merci pour toutes tes explications ! j'en ai pris note.

A tantôt (mes prochaines questions ) !

Shokin

[invited9d78a37]

c'est tout naturel pour un (futur) thermicien de donner un petit coup de main!

pour les applications elles sont multiples. tu as le tuyau (avec lequel tu retrouves l'equation de Bernnoulli), la tuyère, la turbine..etc
tout un bestiaire assez sympathique, mais je te laisse découvrir tout ca par internet!
ciao