Premier principe thermodynamique

[invite9371ef57]

Bonjour !
J'ai un gros problème de compréhension de ce principe. Il dit que l'énergie globale du système se conserve et que Esyst = U. (énergie interne)
Et juste après dans mon cours (je suis en première année de médecine), j'ai : "Dans un système fermé, toute variation d'énergie interne qui n'est pas sous forme de travail et sous forme de chaleur" suivant : U = Q + W.
Mais comment peut-on avoir une variation d'énergie interne et respecter le premier principe ? Bref quelque chose m'échappe et je ne comprends vraiment pas... Merci d'avance
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[Amanuensis]

Juste un problème de compréhension de termes dont la signification n'est pas intuitive :

- Système ouvert : système qui peut échanger de l'énergie et/ou matière avec l'extérieur

- Système fermé : système qui peut échanger de l'énergie avec l'extérieur, mais pas de matière

- Système isolé : système qui n'échange rien avec l'extérieur

L'énergie interne n'est constante que pour un système isolé.

[invite9371ef57]

D'accord merci c'est plus clair !

[Deedee81]

Salut,

Bonjour !
"Dans un système fermé [....]
Mais comment peut-on avoir une variation d'énergie interne et respecter le premier principe ?

http://fr.wikipedia.org/wiki/Syst%C3...hermodynamique

Un système fermé n'est pas un système isolé. Il peut échanger de l'énergie avec l'extérieur.

EDIT Ah zut, j'ai été tros lent pour répondre. Croisement avec Amanuensis, désolé.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite9371ef57]

Merci, je voudrais juste éclaircir un dernier "petit" point.
Le 1er principe s'applique donc uniquement pour les systèmes isolés ?
Ou alors, il s'applique à tous mais la différence c'est que pour les systèmes isolés, l'énergie interne est constante, tandis que pour les autres systèmes, elle varie, sous forme de travail ou de chaleur.. Mais l'énergie globale est quand même conservée dans le sens que lorsqu'une transformation a lieu toute la variation d'énergie interne se retrouve sous forme de travail et de chaleur ?
Je sais pas si ma question est claire en fait..

[phys4]

Merci, je voudrais juste éclaircir un dernier "petit" point.
Le 1er principe s'applique donc uniquement pour les systèmes isolés ?
Ou alors, il s'applique à tous mais la différence c'est que pour les systèmes isolés, l'énergie interne est constante, tandis que pour les autres systèmes, elle varie, sous forme de travail ou de chaleur.. Mais l'énergie globale est quand même conservée dans le sens que lorsqu'une transformation a lieu toute la variation d'énergie interne se retrouve sous forme de travail et de chaleur ?
Je sais pas si ma question est claire en fait..

Bonjour,

La conservation s'applique à tout système isolé quelque soit sa taille. Il suffit de considérer un système isolé qui englobe tous les échanges pour retrouver la conservation totale de l'énergie.
Il y a donc toujours un lien entre l'énergie interne et l'énergie échangée avec l'extérieur.

Pour l'ensemble de l'univers, l'énergie est donc constante, du moins pour un écoulement du temps constant.

La conservation de l'énergie est liée à l'homogénéité du temps, pour certaine théories qui considèrent une variation (lente) de l'écoulement du temps l'énergie totale de l'univers n'est plus constante.
Nous débordons quelque peu du sujet, milles excuses.

[Amanuensis]

Merci, je voudrais juste éclaircir un dernier "petit" point.
Le 1er principe s'applique donc uniquement pour les systèmes isolés ?

Oui, mais...

Ou alors, il s'applique à tous mais la différence c'est que pour les systèmes isolés, l'énergie interne est constante, tandis que pour les autres systèmes, elle varie, sous forme de travail ou de chaleur.. Mais l'énergie globale est quand même conservée dans le sens que lorsqu'une transformation a lieu toute la variation d'énergie interne se retrouve sous forme de travail et de chaleur ?

On modélise un système fermé comme un sous-système d'un système isolé, et on applique la conservation au système isolé.

Par exemple, si un système S n'échange avec l'extérieur seulement de la chaleur avec un "thermostat" T, on considère l'ensemble système S+T comme isolé, et donc que toute la chaleur perdue ou gagnée par S va ou vient, en quantité égale, de T.

Il s'agit en général d'une idéalisation, il n'y a pas à strictement parler de systèmes isolés. Mais quand le système S est petit devant des "thermostats" (ou autre) qui lui servent d'extérieur, l'approximation est en général satisfaisante.

[mariposa]

Merci, je voudrais juste éclaircir un dernier "petit" point.
Le 1er principe s'applique donc uniquement pour les systèmes isolés ?
Ou alors, il s'applique à tous mais la différence c'est que pour les systèmes isolés, l'énergie interne est constante, tandis que pour les autres systèmes, elle varie, sous forme de travail ou de chaleur.. Mais l'énergie globale est quand même conservée dans le sens que lorsqu'une transformation a lieu toute la variation d'énergie interne se retrouve sous forme de travail et de chaleur ?
Je sais pas si ma question est claire en fait..

Bonjour,

Le premier principe tel que tu l'apprends à l'école s'écrit:

dU = dW + dQ

dU = changement d'énergie interne du système.

dQ = chaleur échangée avec le milieu éxtérieur.

dW = travail (mécanique électrique, magnétique) échangé avec le milieu extérieur.

Si le système est isolé dW = dQ = 0 et donc dU = 0



Le premier principe n'est rien d'autre que le principe de conservation de l'énergie où l'on met en évidence

le statut particulier de l'énergie sous sous forme chaleur. C'est l'essence de la thermodynamique que de se focaliser

sur la chaleur qui est la forme d'énergie la plus "dégradée".


remarque:


Tu peux avoir pour un système isolé:

dU = 0 = dQ +dW

cad dQ = -dW

Cad transformer du travail en chaleur ou transformer de la chaleur en travail.

Bien que cela respecte le principe de conservation de l'énergie, il est impossible de transformer de la chaleur en travail.

C'est la raison pour laquelle on introduit le second principe et la grandeur entropie pour tenir compte de la non réciprocité des transformations;

[invite9371ef57]

D'accord merci beaucoup à vous j'ai compris !