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  • : Aborder les domaines de la physique enseignés en Math Sup. Donner sa place à des promenades littéraires. Rêver et sourire aussi (parfois même avant tout), parce que c'est tout bonnement bon et nécessaire :-)
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S25

 

  Lu 30/04 (15h-17h) Tipe : classe entière  
Ma 30/04 (8h-10h)  
Cours
2h
Suite de T4.IV)
3) Evolution isotherme réversible d'un GP
4) Evolution monotherme irréversible d'un GP
5) Evolution adiabatique réversible d'un GP


T5 – APPLICATION DES DEUX PRINCIPES DE LA THERMODYNAMIQUE AUX MACHINES THERMIQUES

I - Définitions
II - Les deux principes de la thermodynamique apppliqué à une machine thermique
III - Machine monotherme
IV - Machines dithermes
1) Modélisation générale
2) Cycle moteur
3) Réfrigérateur
4) Pompe à chaleur

 


Me 08/04 (8h-10h)  
Cours
2h
Suite et fin de T5.

V - Modèles de moteur
1) Moteur à explosion (à 4 temps)
2) Cycle de Beau de Rochas
a) Hypothèses
b) rendement
c) Comparaison avec le cycle de Carnot correspondant

3) Cycle de Diesel
a) description


Me 08/04 (16h-18h)  
TD
2h

* b) rendement du cycle de Diesel (=Ex-T5.1)

* Ex-T3.16 : Premier principe pour un système ouvert

* Ex-T4.6 : Système glace/eau liquide dans un calorimètre

 
Je 09/04

(14h-15h/15h-16h) G2

 

TD/Soutien
2h

* DL19, q.1).a) à f) :
Système de 2 gaz séparés par deux pistons (CCP 2008)
Bilan énergétique et entropique

 
Ve 10/04 (8h-10h)  
TD
2h
Correction :
* Ex-T4.7 :
deux transformations monothermes.
* Ex-T5.4 : Pompe à chaleur (avec source non idéale)
* Ex-T5.6 : Turbomoteur (tracé des isobares dans le diagramme entropique, tracé d'un cycle en diagramme de Clapeyron/entropique, rendement)
  

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Le programme de colle de la semaine de la rentrée (S26 / Lu 27 avril 2009) porte sur les trois leçons T3 (premier principe), T4 (Deuxième principe) et T5 (Application des deux principes aux machines thermiques).




Par Qadri Jean-Philippe - Ecrire un commentaire
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S24


Ma 30/03 (8h-10h)  
Cours
2h
Suite de T4.IV)
3) Evolution isotherme réversible d'un GP
4) Evolution monotherme irréversible d'un GP
5) Evolution adiabatique réversible d'un GP

==> DL n°19 : à chercher pour mardi prochain. PDF-logo
 


Me 01/04 (8h-10h) (Inspection Mme A.-M. Romulus)  
Cours
2h

T4.App1 – DETENTES DE JOULE
Bilan énergétique et entropique
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I - Détente de Joule
1) Dispositif expérimental
2) Bilan énergétique
3) Bilan entropique
a) Irréversibilité de la DJGL
b) Appplication à l'entropie de mélange

II - Détente de Joule-Thomson (Joule-Kelvin)
1) description de l'expérience
2) Bilan énergétique
3) Bilan entropique
4) Cas du réfrigérant R-134a
5) Applications
(cf. polycop.)
a) détendeur des bouteille de gaz comprimés
b) détendeur des réfrigérateurs et climatiseurs
c) Liquéfaction des gaz
6) Complément théorique : températeur d"inversion (cf. polycop)
==> DM n°7 : PDF-logo
Production de froid (détente adiabatique / DJT / température d'inversion) : à rédiger pour vendredi 10/04.


Me 02/04 (14h-16h/16h-18h)  
TP
2x2h


TP21 - Montages avec Amplificateur Opérationnel (4)

Montage Intégrateur, pseudo-intégrateur, dérivateur.

 
Je 03/04

(14h-15h/15h-16h) G1

 

TD/Soutien
2h

* DL19, q.1).a) à f) :
Système de 2 gaz séparés par deux pistons (CCP 2008)
Bilan énergétique et entropique

 
Ve 04/04 (8h-10h)  

Cours
1h10'

 

Suite et fin de T4.

V - Autres bilans d'entropie
1) Cas des gaz de Van der Waals
2) Détentes de Joule : cf. T4.App1
3) Transition de phase

VI - Fonctions caractéristiques
1) Expression de S(U,V) pour un GPM
1) Expression de S(U,V) pour un GVdW
3) S(U,V) est une fonction caractéristique


VII - Diagramme entropique (T, S)
1) Transformation réversible
2) Cycle réversible

















Fin T4
 


TD
45'
Correction :
* Ex-T3.6 :
cycle (isotherme/isobare/isochore) d'un gaz réel : bilan énergétique.
* Ex-T3.16 : Premier principe pour un système ouvert (généralisation et précision de la méthode exposée en  T4.App1) : exercice à résoudre à partir de cette expression du 1P pour la semaine prochaine.
  

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Le programme de colle de la semaine prochaine (S25 / Lu 06 avril 2009) est le même que celui de la semaine précédente, avec TOUS les compléments/applications que nous avons pu voir cette semaine (S24) en terme de bilan entropique (Gaz parfaits, Gaz de VdW, changement d'état, Détentes de Joule)




Par Qadri Jean-Philippe - Ecrire un commentaire
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S23

Documents : Thermodynamique PCSI



  Lu 13/03 (15h-17h) Tipe : G1
 
Ma 25/03 (8h-10h)  
Cours
2h
Suite T3.VI.
5) Cycle de Carnot
Fiche Méthodes T3 :
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T4 – DEUXIEME PRINCIPE
BILANS D'ENTROPIE
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I - Nécessité du deuxième principe
1) Insuffisance du premier principe :  exemples de transformations irréversibles
2) Transformations "réversibles" / critères d'irréversibilité


II - Deuxième principe
1), 2)

 
 
 fin T3









Me 25/03 (8h-10h)  
Cours
2h
Suite de T4.II.
3) transformations réversibles
4) Bilan entropique
5) Généralisation
6) Transformation cyclique : énoncé de Thomson



III - Etat condensé
1) Entropie d'une phase incompressible
2)
Contact thermique de 2 solides
a), b), c) critère de réversibilité
3) Système en contact avec un thermostat
a), b), c)



Me 18/03 (14h-16h)/(16h-18h)  
TP
2h

TP20 - Montages avec Amplificateur Opérationnel (3)



 
Je 12/03

(14h-15h/15h-17h) G2

 
TD
1h

Info
2h
* Ex-T2.9 : Oscillations d’un demi-cylindre flottant 


* Info : tracés de diagramme de Bode de Filtres d'ordre 2 sous Maple (2/2)
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Ve 13/03 (8h-10h)  
TD
1h

25'
* Ex-T3.7 : Comparaison de deux évolutions possibles entre deux états
* Ex-T3.12 : Expérience de Clément-Desormes

Interrogation n°9
: relation de Mayer, Isochore d'un GP / correction
 
Cours
30'
Suite T4

IV - variation d'entropie des Gaz Parfaits
0) Expressions de bases pour l'étude des transformations d'un GP
1) Expression différentielle de l'entropie pour un TéQS qcque
2) Evolution adiabatique réversible

Lois de Laplace
 
 Ve 13/03  (14h-17h30)  
DSn°6
3h30
Devoir surveillé n°6 : 
- Statique des Fluides
- Système de deux points matériels
- Filtres actifs d'ordre 2
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Le programme de colle de la semaine de la rentrée (S24 / Lu 30233 mars 2009) est :

- Thermodynamique
     *  T3 : Premier Principe / Bilans d'énergie
     *  T4 :
Deuxième Principe / Bilans d'entropie
 
==> bien connaître les questions de cours :
-(T3) savoir :
* caractériser une transformation (monotherme/isotherme, monobare/isobare, isochore, adiabatique, NQS, QS, QS*, réversible)
* effectuer un bilan énergétique pour une transformation d'un GP (isochore, monobare, isotherme, adiabatique)
* établir les lois de Laplace
-(T3) connaître l'expression du travail des forces pressantes et savoir que Pext=P nécessite que la transformation soit QS*

-(T3) définition des capacites thermiques
-(T3) connaître les 2 lois de Joule pour les GP
-(T4) connaître les critères d'irréversibilités d'une transformation
-(T4) connaître les deux identités thermodynamiques
-(T4) savoir exprimer le terme d'échange élémentaire d'entropie pour une transformation quelconque, et pour une transformation réversible
-(T4) savoir établir la variation d'entropie d'un thermostat (II.4), d'une phase condensée (III) ou d'un gaz parfait (IV)



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En disant « moi », je donne au monde un centre : car le monde ne peut pas avoir pour centre un point matériel, mais seulement une pensée qui perçoit, qui veut et qui sent. Il n'y a qu'elle qui puisse contempler autour d'elle un horizon et en embrasser l'unité. Seulement nous savons depuis longtemps que le monde est infini et que son centre est partout. Il faut donc qu'il existe partout d’autres êtres qui, eux aussi, disent « moi ». On ne peut demander à aucun moi de renoncer à ce privilège qui lui permet de s'établir au centre du monde : autrement il ne serait qu'un objet parmi [141] tous les autres. Mais si le moi est le centre du monde, c'est lui-même qui n'a plus de centre. Or, par une sorte de paradoxe, seule l'idée du Tout peut être le centre du moi ; seule elle peut régler tous ses mouvements, leur donner leur élan et leur but.
Comme nous sommes maîtres de nos mouvements, il n'y a pas de corps dont notre corps ne puisse s'éloigner ; et comme nous sommes maîtres de notre attention, il n'y a pas d'idée avec laquelle notre esprit ne puisse rompre le contact. Mais, de même que dans l'espace matériel nous ne pouvons nous détacher de notre propre corps, dans l'espace spirituel nous ne pouvons pas nous séparer de notre propre pensée. Pourtant, si nous cherchons vainement à nous fuir, plus vainement encore chercherions-nous à fuir le Tout où nous sommes placés pour demeurer seuls avec nous-mêmes. Car nous en retrouvons partout l'immuable présence ; il adhère à nous plus fortement que notre être même. Nous pouvons imaginer que nous disparaissions et que le Tout subsiste; mais nous ne pouvons pas imaginer qu'il disparaisse et que nous subsistions.
[142] La pensée de soi est stérile et exténuante, car c'est la pensée de nos limites. Mais on ne puise sa nourriture qu'hors de soi. C'est hors de soi que chaque être découvre les éléments de sa propre substance ; c'est en participant à ce qui n'est pas lui qu'il se crée lui-même indéfiniment. En se retirant en soi, il se perd : il ne rencontre que son être séparé ; en rapportant à soi tout ce qui est, il perd le contact avec l'absolu qui le fait être. Mais en se quittant, il se trouve ; car il dépasse sans cesse ses limites. Or il n'y a que le Tout qui puisse lui suffire.
Ainsi s'explique que le moi ne puisse obtenir aucun bien véritable comme le bonheur, l'amour ou la connaissance autrement qu'en sortant de lui-même. Ces biens se donnent à lui dès qu'il ne cherche plus à les capter — et même on pourrait dire qu'il faut qu'il se donne à eux pour être capable de les posséder. C'est que chacun d'eux lui ouvre un accès sur le Tout. Mais le moi ne peut espérer atteindre le Tout en dilatant son étendue qui est toujours si bornée, en tendant ses forces qui sont toujours si débiles. Il ne peut y parvenir que s’il accepte [143] de se renoncer : alors seulement se découvre à lui la présence du Tout, dont il refuse de se laisser séparer et qui ne cesse de le combler.


Louis Lavelle, La conscience de soi,
Paris, Grasset, 1978 (1933) , p. 140-143.
Par Qadri Jean-Philippe - Ecrire un commentaire
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S22

Documents : Thermodynamique PCSI



  Lu 16/03 (15h-17h) Tipe : G2
 
Ma 17/03 (8h-10h)  
Cours
1h45'
Suite T3.IV
2) Premier Principe
3) propriétés de l'énergie interne
4) Expression différentielle du premier principe


V - Transfert Thermique
1) Principe de calcul de Q
2) Transformations particulières
a) Transformation isochore
b) transformation monobare et enthalpie H
3) Capacités thermiques
a) Choix du couple (T,V) : Cap. th. à volume constant CV
* cas d'une transformation isochore d'un système quelconque
* cas d'une transformation quelconque d'un GP

--> Retenir : l'énegie interne U étant une fonction d'état, la variation de l'énergie interne ne dépend pas du chemin suivi : pour la calculer, on choisit un chemin réversible (hypothétique) entre l'état initial et l'état final considérés.

 
 









TD
15'
* Ex-T2.1 : Masse de l'atmosphère terrestre PDF-logo  
Me 18/03 (8h-10h)  
Cours
2h
Suite de T3.V.3)

b) Choix du couple (T,P) : Cap. th. à pression constante CP
* cas d'une transformation monobare d'un système quelconque
* cas d'une transformation quelconque d'un GP

--> Retenir : l'enthalpie H étant une fonction d'état, la variation de l'enthalpie ne dépend pas du chemin suivi : pour la calculer, on choisit un chemin réversible (hypothétique) entre l'état initial et l'état final considérés.

c) Relation de Mayer (concerne les GP seulement !)
d) cas particulier de l'état condensé
4) Chaleur latente ou enthalpie de changement d'état
5) Calorimétrie
PDF-logo
a) Méthode de smélanges
b) Méthopde électrique
c) méthode électrique en régime stationnaire
6) Complément : Thermodynamique du corps humain
PDF-logo


Me 18/03 (14h-16h)/(16h-18h)  
TP
2h

TP19 - Système à deux ressorts modélisé par un Oscillateur Harmonique et Diagramme de phase (1)



 
Je 12/03

(14h-15h/15h-17h) G1

 
TD
1h

Info
2h
* Ex-T2.14 : Manomètre différentiel PDF-logo

* Info : tracés de diagramme de Bode de Filtres d'ordre 2 sous Maple (2/2)
 
Ve 13/03 (8h-10h)  
TD
1h
* Ex-T2.2 : 2 modèles d'atmosphères
* Ex-T2.5 : Ascension d'un ballon de volume constant
 
Cours
2h
Suite T3

VI - Transformation des Gaz Parfaits
0) Expressions de bases pour l'étude des transformations d'un GP
1) Compression/détente isotherme d'un GP
2) Transformation adiabatique (qcque)
3) Transformation adiab. QS* d'un Gaz Parfait
a) Lois de Laplace
b) Calcul du travail reçu
c) Condition de validité de la Loi de Laplace
4) Diagramme de Clapeyron PDF-logo
a) Formule de Reech
b) Interprétation graphique de la formule de Reech dans le diagramme P,V) :
--> Savoir tracer l'allure d'une adiab. QS* ou d'une isotherme
--> et savoir les positionner correctement l'une par rapport à l'autre lorsqu'elles se coupent un un point (PA,VA)


--> Exercices T3 PDF-logo
--> Corrigés d'exercices T2 et correction du DM n°6

 



Le programme de colle de la semaine prochaine (S23 / Lu 23 mars 2009) est :

- Thermodynamique
     *  T2 : Statique des Fluides
     *  T3 :
Premier principe
 
==> bien connaître les questions de cours :

-(T2) savoir établir la Relation Fondamentale de la Statique des Fluides
-(T2) Connaître le thm d'Archimède
-(T2) Connaître les hypothèses de l'atmosphère isotherme et savoir exprimer le champ de force de pression correspondant
-(T2) savoir appliquer la RFSF dans un liquide
-(T3) savoir :
* caractériser une transformation (monotherme/isotherme, monobare/isobare, isochore, adiabatique, NQS, QS, QS*, réversible)
* effectuer un bilan énergétique pour une transformation d'un GP (isochore, monobare, isotherme, adiabatique)
-(T3) connaître l'expression du travail des forces pressantes et savoir que Pext=P nécessite que la transformation soit QS*

-(T3) définition des capacités thermiques ; leur expressions pour un GP (avec la relation de Mayer)
-(T3) connaître les 2 lois de Joule pour les GP


Le programme du devoir surveillé de la semaine prochaine est :
Mécanique : M10 (Système de deux points matériels)
Electrocinétique : Filtres d'ordre deux actifs (avec AO)
Thermodynamique : T2 (statique des fluides)

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