Premier principe de la thermodynamique des systèmes ouverts
- Premier principe de la thermodynamique des systèmes ouverts
-
Le premier principe de la thermodynamique prévu pour des systèmes fermés peut s’appliquer aux systèmes ouverts. En thermodynamique, on peut considérer des systèmes fermés (qui n’échangent que de la chaleur ou du travail avec l’extérieur) ou des systèmes ouverts (qui échangent matière, chaleur, voire les deux).
On peut prendre l’exemple d’une baignoire. Initialement elle est vide. On la remplit petit à petit avec de l'eau chaude. Elle va alors échanger de la matière avec l’extérieur (de l’eau, qui provient des tuyaux) et de la chaleur grâce à l’eau qu’elle contient. En physique, on essaye de quantifier ces échanges, avec des bilans énergétiques.
Un système ouvert peut être décomposé comme suit :
- Un volume de contrôle (CV), dont le volume est fixé et constant, ex : la baignoire.
- Un "petit" volume d'entrée, ex : le volume d'eau qui sort du robinet pendant une "petite" période dt.
- Un "petit" volume de sortie, ex : si vous laissez le siphon ouvert, le volume d'eau qui sort de la baignoire.
Dans ce cas, on quantifie par :
- ms, le débit de sortie
- me, le débit d'entrée
- he et hs les enthalpies à l'entrée et la sortie
- ve et vs les vitesses d'entrée et de sortie de l'eau de la baignoire
- g l'accélération de pesanteur (g = 9,81m / s2)
- ze et zs les altitudes d'entrée et de sortie
- U l'énergie interne du système
- dQ/dt le flux de chaleur échangée
- dW/dt la puissance par les autres forces que celles de pesanteur et des forces de pression en entrée et en sortie (ex travail d'une pompe). On la nomme souvent puissance utile (par opposition à la puissance récupérable)
- Ec l'énergie cinétique
- Ep l'énergie mécanique
Le premier principe pour les systèmes ouverts dit alors :
Le bilan énergétique d(U + Ec + Ep) / dt correspond au volume de contrôle
Voir aussi
Notes et références
Lien externe
Wikimedia Foundation.
2010.
Contenu soumis à la licence CC-BY-SA. Source : Article Premier principe de la thermodynamique des systèmes ouverts de Wikipédia en français (auteurs)
Regardez d'autres dictionnaires:
Premier principe de la thermodynamique des systemes ouverts — Premier principe de la thermodynamique des systèmes ouverts Le premier principe de la thermodynamique prévu pour des systèmes fermés peut s’appliquer aux systèmes ouverts. En thermodynamique, on peut considérer des systèmes fermés (qui… … Wikipédia en Français
SYSTÈMES OUVERTS (thermodynamique) — SYSTÈMES OUVERTS, thermodynamique On attribue volontiers en physique le nom de système au modèle stylisé d’un milieu naturel en vue de simplifier son étude théorique. Le solide strictement indéformable, le fluide incompressible et le gaz parfait… … Encyclopédie Universelle
THERMODYNAMIQUE - Lois fondamentales — Le principe d’équivalence des unités de chaleur et de travail est généralement attribué au médecin allemand J. R. von Mayer, qui l’a formulé pour la première fois en 1842 dans ses Remarques sur les forces inanimées de la nature. Mais on doit… … Encyclopédie Universelle
THERMODYNAMIQUE - Processus irréversibles non linéaires — Les progrès réalisés dans le domaine non linéaire sont beaucoup plus récents. On connaît cependant à leur sujet un critère d’évolution général régissant le comportement d’un système dissipatif, soumis à des contraintes stationnaires (Paul… … Encyclopédie Universelle
THERMODYNAMIQUE — LA THERMODYNAMIQUE est une science relativement jeune. Elle a pris naissance au XIXe siècle sous la forme d’une discipline embrassant l’étude de toutes les transformations qui s’accomplissent à notre échelle (phénomènes macroscopiques), c’est à… … Encyclopédie Universelle
SYSTÈMES DYNAMIQUES DIFFÉRENTIABLES — Sans doute née avec le mémoire que Poincaré écrivit en 1881 «sur les courbes définies par des équations différentielles», où l’étude quantitative (analytique) locale des équations différentielles dans le champ complexe est remplacée par leur… … Encyclopédie Universelle
STATISTIQUE (THERMODYNAMIQUE) — L’interprétation de l’évolution des systèmes physiques nécessite à la fois les lois de la dynamique, classique ou quantique, et celles de la thermodynamique. Par conséquent, il est important de clarifier la relation entre dynamique et… … Encyclopédie Universelle
Historique des critiques des théories de l'évolution — En tant que théorie scientifique, la théorie darwinienne de l évolution fait l objet de diverses critiques. Certains milieux religieux rejettent l idée d évolution biologique car elle s oppose d après eux à certains textes sacrés, comme la Bible … Wikipédia en Français
Deuxième loi de Joule — Loi de Joule Thomson Un gaz suit la loi de Joule Thomson (ou deuxième loi de Joule) si son enthalpie ne dépend que de la température. L expérience permettant de déterminer si un gaz suit la loi de Joule et Thomson est appelée détente de Joule et… … Wikipédia en Français
Loi De Joule-Thomson — Un gaz suit la loi de Joule Thomson (ou deuxième loi de Joule) si son enthalpie ne dépend que de la température. L expérience permettant de déterminer si un gaz suit la loi de Joule et Thomson est appelée détente de Joule et Thomson. Tous les gaz … Wikipédia en Français
