Thermodynamique et équilibre local
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Thermodynamique et équilibre local



  1. #1
    invited9162c0f

    Thermodynamique et équilibre local


    ------

    Bonjour à tous.
    Ma question concerne une loi établie dans le cadre de la statique des fluides, en loi locale, dans le cas de l'atmosphère isotherme. En considérant une cellule mésoscopique d'atmosphère isotherme, on applique la loi fondamentale locale :

    0=-grad(P)+ pg. (On considère le champs de pesanteur uniforme, et le référentiel terrestre galiléen).

    De ce fait on obtient :
    dP/dz = pg
    dP/dx=0 -->P ne varie pas avec x dans le fluide.
    dP/dy=0 -->Idem avec y.

    Puis l'atmosphère est assimilée à un gaz parfait, et là il est écrit : p(z)=MP(z)/RT. C'est là que je ne comprends pas : pour écrire cette formule, on doit se baser sur l'équation d'état des gaz parfait PV=nRT or ici nous ne sommes pas en état d'équilibre interne puisque la pression P(z) est différente de la pression P(z+dz), dans une même cellule mésoscopique... Comment peut-on alors écrire qu'il y a un équilibre dans une cellule mésoscopique, et que la pression dans cette cellule est celle qui est inférieure suivant z ? Après tout, on ne connaît pas P(x), ni P(y) et on affirme que P n'a qu'une valeur qui est P(z)... et que fait-on de P(z+dz) qui est forcément différente ?

    Je souhaiterais savoir si il s'agît d'une approximation, ou d'une loi rigoureuse que j'aurais mal comprise...

    Merci d'avance.

    -----

  2. #2
    invitec17b0872

    Re : Thermodynamique et équilibre local

    Bonjour,

    Oui c'est une approximation. L'atmosphère n'est pas isotherme, ceci étant dit, on peut s'accorder des largesses.
    Renseignez-vous sur la notion d'ETL : équilibre thermodynamique local. L'ensemble du système n'est pas à l'équilibre thermodynamique (lui seul permet de définir LA pression et LA température régnant dans le système). Par contre en tout volume mésoscopique local, les propriétés du milieu ne varient pas au cours du temps (vous lirez "stationnaire" ou "permanent" - il y a soi disant une nuance, mais de ma vie je n'ai croisé personne qui me cite une source sûre les distingant). On considère donc que dans ce volume règnent une pression et une température.
    Ce genre de cas se rencontre aussi quand une barre de métal joint deux thermostats différents : la température varie le long du conducteur mais localement, elle ne varie pas au cours du temps une fois le régime permanent atteint.

    Bonne soirée

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