Bonsoir,
La définition de l'enthalpie est H=U+PV, P étant la pression du système. Dans le cas d'un solide je ne comprends pas à quoi correspond cette pression ?
De même, par exemple pour un solide qui refroidit à l'air ambiant, on met dHp=Qp en disant que la "pression" est constante, mais c'est la pression extérieure qui est constante, je ne vois pas le lien avec le système étudié.
Pouvez vous m'éclairer ?
Merci d'avance.
petit up, personne ne peut m'aider ?
Salut à toi,
La lettre P désigne ici la pression extérieur au solide car c'est la pression que subit le solide. A noter que l'on ne peut pas définir proprement définir une pression pour un solide puisqu'il n'y a pas de particules libres dans un solide.
Dans le cas d'un gaz, P aurait désigné la pression du gaz lui même.
Ensuite, le premier principe te dit : dU=dQ+dW où dQ est le transfert thermique associé à la transformation que tu considères
dW est le travail des forces extérieurs s'exerçant sur le système pendant la transformation, ici seules les forces de pression s'appliquent, donc dW=-P dV.
Différencions maintenant ta relation H=U+PV : on a dH=dU+PdV+VdP.
Dans le cas d'une transformation monobare d'un solide, la pression que subit le système est la pression extérieure qui est constante. Donc dP=0 ici.
On a donc dH=dU+PdV qui donne avec le premier principe : dH=dU-dW=dQ
(à noter que mes notations dW et dQ ne sont pas très justes, il faudrait remplacer le petit d par un petit delta (je ne sais pas comment on fait héhé) pour désigner un transfert infinitésimal, et non une variations infinitésimale).
Voilà voilà, je ne sais si j'ai été assez clair...
Une dernière petite remarque, pour une phase solide, tu aurais pu me dire que le volume du solide ne varie pas, c'est vrai. On peut donc écrire dV=0. D'où dH=dU=dQ pour une transformation monobare.
Merci d'avoir répondu, donc P désigne la pression extérieure car la pression dans un solide n'est pas définie/n'existe pas ? H est une fonction d'état et on utilise une grandeur qui ne caractérise pas l'état du système, c'est un peu particulier tout de même, non ? J'avoue avoir du mal à comprendre ce concept.
Alors alors,
C'est vrai que c'est un peu bizarre cette histoire de pression. Mais rappelons nous un peu la définition de la pression. Une force par unité de surface, certains dirons. C'est vrai. Mais je préfère largement dire qu'il s'agit d'une énergie par unité de volume (tu peux vérifier).
La définition que l'on donne en physique statistique est p=-(dU/dV) à S et N fixés.
C'est à dire que la pression est définie comme l'énergie interne par unité de volume du système à entropie S et nombre de particules N qui compose le système fixés. Dans un gaz, on peut sans problème comprendre cette définition.
Pour un solide (indéformable), c'est plus délicat, je dirais même plus, c'est "casse-gueule"...
Par contre, on peut justifier le fait de considérer la pression extérieur dans H=U+PV pour un solide, à la place de sa pression interne (dont la définition est plus que délicate).
En effet, on vient de dire que la pression n'est rien d'autre qu'une énergie volumique. S'il on veut que H décrive l'état énergétique du système (c'est à dire que s'il on veut que l'énergie totale du système se conserve lors de la transformation), il faut prendre en compte ce terme énergétique de pression.
Par ailleurs, ce n'est pas parce que P extérieur est constante qu'elle ne caractérise pas l'état du système! C'est toujours une variable d'état, sinon écrire dH n'aurait plus de sens...
J'avoue que c'est un peu particulier. Sûrement que des personnes plus compétentes que moi sauraient mieux te l'expliquer, mais c'est comme ça que je le conçoit.
