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Thermodynamie, fonction d'état.......


Canari
Go to solution Solved by MrPouple,

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Bonjour à tous, petit problème qui commence à prendre de l'ampleur, la thermodynamie et sa notion de fonction d'état.. Je ne comprend pas ce que c'est, à quoi ça sert, meme apprendre par coeur la définition et quelles sont les fonction d'état (U, H, Qv (si y'en à d'autres, merci de me le spécifier...) ne me servirait à rien dans les QCM.

Après avoir lu le cours, relu, réecouter la prof (avec son exemple de l'altitude.....) je saisi la définition mais je ne vois pas quesque cela vient faire dans le cours, quesque cette notion doit nous apporter ?

Parce que l'altitude en thermodynamie...

J'en cherche encore l'utilité de l'exemple mis à part d'en comprendre la définition...

Donc voila, clairement paumé, je cherche à faire le QCM d'entrainement n°1 (TD3) mais blanc complet comme quand un politique fait son discours, on comprend rien...

sauf que dans le cas de la thermodynamie ya quelque chose à comprendre...

 

Donc si quelqu'un aurait la bienveillance de m'expliquer clairement cette notion dans L'APPLICATION du cours et du concours PACES, je n'irai pas plus loin, cela n'est pas le but !!  et si vous avez des exemples concret pour expliquer j'en serais d'autant plus ravi !!!

 

Merci d'avance à ceux qui répondront !!!

 

CDT

Canari

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  • Ancien du Bureau
  • Solution

'Soooiiiiir Canari ! 

 

DISCLAIMER : Je ne suis pas à Maraîchers donc je n'ai pas l'exact exemple de quoi tu parles mais étant donné que c'est un exemple courant je crois que l'on peut s'en sortir ensemble. Et si tu as moyen de mettre ce fameux QCM n°1 du TD3, ça ferait plaisir comme ça on peut se concentrer ensemble sur le problème.

 

Commençons par une définition : Une fonction d'état est une fonction mathématique qui définit à partir de variables d'état l'état d'équilibre d'un système thermodynamique.

 

Dans cette définition nous avons différents termes importants à expliquer. Le premier c'est celui de fonction mathématique : tu dois savoir ce que c'est, c'est un outil mathématique qui associe une ou plusieurs valeurs à une seule image. Ensuite viennent les variables d'états (qui sont donc les fameux nombres que tu vas rentrer dans ta fonction, comme un "x" ou un "y"). Ces variables d'états caractérisent des grandeurs macroscopiques mesurables directement ou indirectement. On peut citer la pression, le volume, et le température thermodynamique par exemple !

 

Donc d'un point de vue mathématique, une fonction d'état c'est une fonction qui prend une ou plusieurs variables et qui sort une image. Par exemple, pour l'énergie interne [latex]U[/latex], tu peux écrire la fonction d'état : [latex]U(p, V, T)[/latex]. 

 

Le problème étant qu'en thermodynamique, tu ne peux pas mesurer directement l'énergie interne d'un système, c'est impossible. C'est là que les propriétés particulières d'une fonction d'état vont se révéler utiles.

 

Mathématiquement : la différentielle d'un fonction d'état est une différentielle exacte. Physiquement : La variation de l'énergie interne est la somme des variations des variables d'état (p, V, T). Du coup tu te doutes bien que ça simplifie beaucoup les calculs. C'est pour cela qu'en thermodynamique on ne mesure que des variations ! 

 

Et ce qui est génial, et ce que la prof veut faire comprendre avec son exemple c'est que, de par cette propriété, la variation de l'énergie interne (on garde toujours cet exemple) est indépendante du chemin suivi. Si tu considères la variation de l'énergie interne d'un système entre un état initial et un état final, tu t'en fiche de TOUS les états intermédiaires. 

La fonction d'état comme son nom l'indique, ne se préoccupe que des états initiaux et finaux du système. En opposition aux fonctions de parcours où les états intermédiaires compteront dans le résultat final.

 

Pour te donner une petite liste des fonctions d'états utilisées en thermodynamique : 

  • L'enthalpie (H)
  • L'énergie interne (U)
  • Entropie (ma prèf) (S)
  • Enthalpie libre (G)
  • Energie libre (F)

 

Si tu dois retenir une notion : La fonction d'état, de par ses propriétés, permet de modéliser les transformations réelles mathématiquement. 

 

C'est pour cela que ça t'es présenté. On ne pourrait pas faire sans.

 

Je pense que ma rapide explication n'est pas encore totalement complète du coup je t'invite à continuer de poser des questions si tu n'as pas compris et à poster ce petit QCM si tu veux ! 

 

Au plaisir, 

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Bien le bonsoir cher confrère rangueillois !

Tout d'abord merci pour cette réponse très claire, mais je dois l'avouer que malgrè mes lacunes en mathématiques (3 ans entre Bac S et PACES), les notions de fonctions avec des derivées partout, différentielles et tout ça, ça me fait vriller et cela se repercute là dedans...

Mais il va de soit également que je n'ai pas compris clairement ce que l'état intermédiaire pouvez faire pour perturber ce cours.... car on dit qu'on s'en fiche, mais pourquoi, quesqu'il a de genant ?

Voici le QCM en question : "Dans une réaction exothermique de la forme : réactifs --> Produits, la (les) fonctions d'état caratéristique(s) de l'exothermicité est (sont) :

A- DrU < 0 à volume constant

B- DrG < 0 à pression constante

C- DrH < 0 à volume constant

D- DrG > 0 à volume constant

E- DrH < 0 à pression constante

avec "Dr" qui correspond à DELTA de la réaction.

 

Donc ici, je ne comprends pas DU TOUT la question (assimilable à un journal verlan chinois par mon cerveau...), que vient faire pression, volume constant(e)....

mais où veut nous faire venir notre cher professeur ?

 

Point positif dans tout cela, le reste j'ai saisi, exothermique, endothermique, ender/exergonique... savoir si telle ou telle reaction est oui ou non ender/exer machin, oui ça va (vive les formules)

 

Voila tout ce que je puis dire, à ton tour :P

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Bonsoir !

 

Je ne saurai pas te l'expliquer aussi bien, donc tu devrais regarder par ici, ce QCM a déjà été corrigé avec des explications claires :)

http://tutoweb.org/forum/topic/10606-td-3-entra%C3%AEnement-thermodynamique/?hl=entrainement

ça pourra peut-être te débloquer un peu en attendant une réponse plus complète.

Bonne soirée

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  • Ancien du Bureau

En fait l'état intermédiaire ne perturbe pas ce cours, ce qu'il faut retenir de tout ça c'est que seul l'état initial et l'état final importe. La façon de passer de l'état initial à l'état final ne change rien au résultat. C'est pour cela que tu peux te permettre de faire des calculs sur les variations. Si tu veux vraiment savoir pourquoi ça importe et tout, je pourrais essayer de développer mais on serait totalement hors programme donc ça serait juste de la curiosité ;)

 

Le lien de @Papa_Dragon me semble de bonne facture, n'hésite pas à revenir ici si toutefois il te reste des questions vis à vis de ce QCM !  

 

 

Au plaisir, 

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Merci à toi aussi Mr-Poulpe, un combiné de tout ça m'a arrangé le travail, si des fois je cherche à aller plus loin c'est juste pour m'aider à comprendre et à retenir surtout car la théorie bete et mechante présentée comme celle là dans les Cours magistraux, cela ne me convient en aucun point...

bonne soirée à toi !!

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  • Ancien du Bureau

Pas de soucis ;) Je comprends tout à fait et je suis d'accord avec toi ;) c'est pour ça d'ailleurs que j'adore faire de la thermo, parce qu'il suffit pas d'apprendre mais de comprendre, et ça ... c'est beau !! Merci, bonne soirée à toi aussi !

 

Au plaisir, 

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