Lycée Brizeux THERMODYNAMIQUE Année PCSI B Chapitre TH1

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Lycée Brizeux THERMODYNAMIQUE Année 2009-2010 PCSI B Chapitre TH1 _____________________________________________________________________________________ -1/8- MODELE DU GAZ PARFAIT On peut aborder la thermodynamique sous deux aspects différents : • l'aspect macroscopique : on s'intéresse au système à l'échelle macroscopique. Son état est alors décrit par des variables d'état macroscopiques telles que la pression, le volume, la température ou la masse du système. C'est la thermodynamique classique. • l'aspect microscopique : on s'intéresse au système à l'échelle microscopique en utilisant comme variables les grandeurs cinétiques (vitesse, énergie cinétique…) des molécules constituant le système. C'est la thermodynamique statistique. La thermodynamique classique ne s'intéresse pas à la structure microscopique du système. Elle décrit macroscopiquement les propriétés du système et ses évolutions en fonction des échanges d'énergie avec le milieu extérieur. La thermodynamique statistique par contre, cherche à expliquer l'origine et la signification des variables macroscopiques (pression, température) en les reliant directement au mécanisme de l'agitation moléculaire et donc à des variables microscopiques comme l'énergie cinétique des molécules par exemple.

molécule

molécules arrivant sur la paroi du manomètre

hypothèses statistiques précédentes

paroi

vitesse quadratique

gaz parfait dans les conditions usuelles de température et de pression

paroi du manomètre de surface d'aire ?s

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Molécule

Lycée Brizeux THERMODYNAMIQUE Année 2009-2010 PCSI B Chapitre TH1 _____________________________________________________________________________________ MODELE DU GAZ PARFAIT

On peut aborder la thermodynamique sous deux aspects différents :

l'aspectmacroscopique : on s'intéresse au système à l'échelle macroscopique. Son état est alors décrit par des variables d'état macroscopiques telles que la pression, le volume, la température ou la masse du système. C’est lathermodynamique classique. l'aspectmicroscopique: on s'intéresse au système à l'échelle microscopique en utilisant comme variables les grandeurs cinétiques (vitesse, énergie cinétique…) des molécules constituant le système. C’est lathermodynamique statistique.

Lathermodynamique classiquene s’intéresse pas à la structure microscopique du système. Elle décrit macroscopiquement les propriétés du système et ses évolutions en fonction des échanges d'énergie avec le milieu extérieur. Lathermodynamique statistique par contre, cherche à expliquer l'origine et la signification des variables macroscopiques (pression, température) en les reliant directement au mécanisme de l'agitation moléculaire et donc à des variables microscopiques comme l’énergie cinétique des molécules par exemple. I- DESCRIPTION MICROSCOPIQUE DES GAZ I-1- Modèle du gaz parfait a-Définition : Gaz réel dont la densité moléculaire est faible On entend par là que la dimension des molécules est négligeable devant le libre parcours moyen d’une molécule (distance moyenne parcourue par une molécule entre deux chocs). En pratique : peut-on assimiler un gaz réel à un gaz parfait dans les conditions usuelles de température et de pression ?

-1/8-

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