Cours 1. Grandeurs thermodynamiques

♦ La thermodynamique est la discipline qui décrit les échanges d’une quantité fondamentale appelée énergie. L’énergie peut être échangée entre les systèmes physiques, sous différentes formes (travail ou chaleur), tout en étant globalement conservée (voir le chapitre 7).
♦ La thermodynamique s’intéresse à la description macroscopique de systèmes et de leur évolution, lorsqu’ils interagissent avec leur entourage qu’on appelle l’extérieur. Plus précisément, elle s’intéresse aux systèmes constitués d’un nombre extrêmement élevé de constituants microscopiques (atomes ou molécules). D’un point de vue macroscopique, les systèmes sont décrits par des grandeurs physiques qui caractérisent l’état du système, par exemple la pression, la masse volumique, la température, la masse, la quantité de matière, l’aimantation pour des systèmes magnétiques, etc. Ces grandeurs macroscopiques sont reliées aux propriétés microscopiques moyennes du système (voir la fiche 18).
♦ Définition : Les grandeurs mentionnées ci-dessus ne dépendent que de l’état actuel du système, et pas de la façon dont il a atteint cet état. On les appelle des fonctions d’état ou variables d’état. On peut déterminer leurs valeurs en effectuant des mesures sur le système à un instant donné. Le travail et la quantité de chaleur reçus au cours d’une transformation ne sont pas des fonctions d’état (voir les fiches 4 et 5).
♦ Définition : On introduit une unité dédiée, la mole (symbole « mol »), pour exprimer les nombres élevés qui décrivent la quantité de matièr…