Energie et transformations de la matière

ENERGIE ET TRANSFORMATIOS DE LA MATIÈRE

Comment décrire les différents état de la matière ?

Chapitre 1 : état de la matière et leurs description

I- Les états de la matière

Atome ou molécules sont soumit à :

- agitation thermique : ont une énergie cinétique Ec micro

- aux force exercées par les autres atomes/molécules : on a une énergie potentielle Ep micro

1) Etat gazeux

Ec micro très grand par rapport a Ep micro

Car les distance entre atomes/ molécules sont grande

asse volumique d’environ 1 kg.m-3

2) Etat liquide

Ec=Ep masse volumique d’environ 10^3 kg.m-3

3) Etat solide

Ec micro très petit par rapport a Ep micro

Masse volumique d’environ 10^4 kg.m-3

Remarques :

1. Pglace plus petit que Pliquide (dû au liasion hydrogènes)

2. classification est parfois compliquée exemple verre (liquide/solide)

II. Description thermodynamique

Nombre de molécules dans 1L d’eau

Masse volumique : 10^3 kg.m-3

Masse molaire de l’eau : M=18 g.mol-1

Dans 1L d’eau il y a 1kg d’eau soit 1/(18-10^-3) moles d’eau

Soit (6,02.10^23)/(18.10^-3)= 3.10^25 molécules

• On ne peut pas étudier l’état d’un système à partir des mouvements de ses constituants microscopiques .

La thermodynamique permet d’étudier l’état de la matière avec des grandeurs microscopiques

1) Système thermodynamique

Un système thermodynamique c’est un corps ou un ensemble de corps qui sont limités dans l’espace qui peut échanger avec l’extérieur de l’énergie et/ou de la matière.

On considèrera dans la suite des systèmes qui ont un nombre de moles n constant (systèmes formés). On considèrera en général des système homogène et en équilibre avec l’extérieur

2) Variable d’état

= grandeur physique qui vont permettent de décrire l’état d’un système (et inversement)

On définit :

- les variables intensives= ne dépendent pas de la quantité de matière du système (ex : la température, pression)

-les variables extensives qui en dépendent (ex : volume, nombre de moles)

3) Variance d’état pour décrire un gaz

- volume V en m^ 3

- n nombre de moles

- température absolue T

- pression P en Pascale (Pa)

- pression atmosphérique =10^5 Pa

4) Equation d’état

Une équation d’état est une équation qui relie entre elles les variables d’état

• Les variables dépendent

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