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Transformation isobare/monobare



  1. #1
    tortle

    Transformation isobare/monobare


    ------

    Bonjour,
    dans mon cours la définition de isobare est p=cste (p : pression du systeme supposée bien définie, i.e uniforme).
    Et monobare : p_ext=cste (p_ext : pression à la surface délimitant le système).

    Ces définitions sont elles bonnes ?
    Si oui, on a la propriété que pour une transformation monobare,
    Delta H = Q (H enthalpie, Q quantité de chaleur échangée pendant la transformation).
    cette propriété est elle vraie ?
    La démonstration que j'ai (qui me semble foireuse) est que
    W = -p_ext * Delta V (ce qui est vrai je pense) (et W est le travail) or
    H = U + pV donc Delta H = Delta U + pDelta V = (Q + W) - W = Q
    (car Delta U = Q+W par le 1er principe).

    Ici on a donc apparament supposé que p = p_ext = cste , mais ce n'est pas toujours le cas, n'est ce pas ? (sinon monobare => isobare). (on prend par exemple du gaz dans une enceinte indéformable).

    Merci d'avance de m'éclaircir.

    -----

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  3. #2
    tortle

    Re : Transformation isobare/monobare

    Une autre question que j'ai oubliée de poser :
    si une transformation est isobare réversible,
    alors comme cette transformation est une succession (infinitésimale) d'états d'équilibres, on a p=pext donc p_ext=cste isobare réversible => monobare ?
    A moins que ma définition de réversible soit fausse ?

  4. #3
    LPFR

    Re : Transformation isobare/monobare

    Bonjour.
    Je n'ai jamais entendu le mot "monobare".
    Et il faut croire que c'est un néologisme franco-français.
    Wikipedia en anglais ne connait pas le terme.
    Au revoir.

  5. #4
    tortle

    Re : Transformation isobare/monobare

    Ok mais alors en admettant que mes définitions soient bonnes, pouvez vous répondre aux autres questions ?

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    mimo13

    Re : Transformation isobare/monobare

    Citation Envoyé par LPFR Voir le message
    Bonjour.
    Je n'ai jamais entendu le mot "monobare".
    Et il faut croire que c'est un néologisme franco-français.
    Wikipedia en anglais ne connait pas le terme.
    Au revoir.
    Nenni ! Ce n'est pas un néologisme franco-français.

    Enfaite, c'est un peu flou, je me rappelle moi aussi m'être casser la tête pour le comprendre.

    Fixons un peu les choses.

    D'abord le terme "monobare" contient "mono" qui veut d'habitude dire "un", en réalité ça veut dire que le système thermodynamique est soumis à une seule source de pression, ce qui impose que .

    Je commencerai par ta deuxième remarque, ton raisonnement est exact toute transformation isobare est monobare mais sans pour autant qu'elle soit réversible.
    Le préfixe "iso" dans les transformations telles isobare, isochore, isotherme signifie toujours que cette transformation se fait dans une succession d'états d'équilibre, mais rien n'impose que cette transformation soit réversible, il suffit de considérer de l'eau qu'on fait bouillir jusqu'à évaporation tout en augmentant très très légèrement sa température.

    Donc isobare => monobare.

    La différence entre ces deux transformations est que pour isobare , mais pour monobare c'est la pression extérieure au système thermodynamique qui est constante, la pression du système peut parfaitement changer, cependant la pression du système devient égale à la pression de l'extérieur à l'état initial et final.

    Cordialement

  8. #6
    LPFR

    Re : Transformation isobare/monobare

    Citation Envoyé par mimo13 Voir le message
    Nenni ! Ce n'est pas un néologisme franco-français.
    Re.
    Ô que oui!
    Essayez de trouver une page en anglais avec "monobaric" dans le sens donné par wikipédia en français.
    A+

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  10. #7
    tortle

    Re : Transformation isobare/monobare

    Je ne pense pas que la définition de isobare implique une transformation quasistatique (succession d'états d'équilibres). En es tu sur ?

  11. #8
    mimo13

    Re : Transformation isobare/monobare

    Citation Envoyé par tortle Voir le message
    Je ne pense pas que la définition de isobare implique une transformation quasistatique (succession d'états d'équilibres). En es tu sur ?
    Parfaitement sur.

    Le terme isobare caractérise une transformation chimique ou physique lorsque la pression au sein du fluide est constante et uniforme : la pression à l'intérieur d'un tel système doit être définie, ce qui implique que la transformation soit quasistatique.

  12. #9
    Thierry Grenet

    Re : Transformation isobare/monobare

    Réponse tardive mais qui peut être utile à d'autres :

    dans mon cours la définition de isobare est p=cste (p : pression du systeme supposée bien définie, i.e uniforme).
    Et monobare : p_ext=cste (p_ext : pression à la surface délimitant le système).

    Ces définitions sont elles bonnes ?
    Si oui, on a la propriété que pour une transformation monobare,
    Delta H = Q (H enthalpie, Q quantité de chaleur échangée pendant la transformation).
    cette propriété est elle vraie ?


    Oui tout ceci est vrai.

    Il faut être bien rigoureux sur les définitions et les approximations faites.
    On suppose que le système est macroscopiquement immobile dans le laboratoire. Alors il est toujours vrai que pour une transfo infinitésimale : dU = dW + dQ = -P_ext*dV + dQ

    Si la pression interne au système est définie, on peut définir l’enthalpie : H = U + PV
    Dans ce cas pour une transfo infinitésimale : dH = dU + d(PV) = dU + PdV + VdP = dQ -P_ext*dV +VdP + PdV

    Cas isobare : P est toujours définie et vaut P_ext qui est constante. Alors : dH = dQ -PdV +VdP + PdV = dQ + VdP = dQ (car dP=0). Donc pour une transfo macroscopique, par sommation des dH on a : deltaH = deltaQ.

    Cas monobare : P_ext = cte, P n’est pas forcément égale à P_ext (et n’est même pas forcément définie) pendant la transformation. Par contre P est définie et vaut P_ext avant et après la transformation, donc on peut quand même écrire : deltaH = H_final - H_initial = U_final - U_initial + P_final*V_final - P_initial*V_initial

    D’autre part par intégration de dU on a : U_final - U_initial = -P_ext*(V_final - V_initial) + deltaQ (valable parce que P_ext reste constant). En insérant ceci dans deltaH et en utilisant P_ext=P_initial=P_final, on obtient : deltaH = deltaQ

    Conclusion :
    * dans le cas isobare, pour chaque sous-étape de la transformation on a : dH=dQ, donc on a aussi pour la transfo totale : deltaH=deltaQ.
    * dans le cas monobare on n’a que : deltaH=deltaQ

  13. #10
    Thierry Grenet

    Re : Transformation isobare/monobare

    petit complément :

    * j'ai supposé ci-dessus que la seule force extérieure est la force de pression (sinon dW contient d'autres termes)

    * monobare + quasistatique = isobare. La quasistaticité assure que la transformation soit assez lente pour que le système soit toujours en équilibre, donc que P soit définie et vaille P_ext.

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