Thermo-
dynamique

Le premier principe de la thermodynamique

Approche simplifée


Le premier principe de la thermodynamique traduit le fait qu'au cours d'une transformation de n'importe quelle nature (physique, chimique, biologique, géologique, météorologique...) la variation de l'énergie du système notée U est la somme de deux contributions: la quantité de chaleur échangée au cours de la transformation, Q, et les travaux des forces qui s'exercent sur le système au cours de la transformation, W: soit
U = Q + W.

Nous appliquons volontairement la présentation du premier principe à la chimie. Nous proposons dans cette progression une définition des systèmes chimiques, l'énoncé du premier principe ainsi que l'application de ce premier principe aux échanges de chaleur liés aux transformations chimiques.

Cette progression implique la définition d'une fonction particulière, l'enthalpie interne notée H. L'énergie interne U est utile pour décrire les transformations sous volume constant. La grandeur énergétique H est utile pour décrire les transformations sous pression constante.
L'enthalpie interne est définie par: H = U + pV.


Le premier principe de la thermodynamique

Enoncé du premier principe - Conséquences - Application où seul le travail est celui des forces de pression

Chaleur d'une transformation monotherme

Définitions
- Chaleur de réaction isochore (V = const.)
- Chaleur de réaction monobare (p = const.)
- Réaction standard associée (p, T standard)
- Relation entre
DrU°(T) et DrH°(T)

Détermination des enthalpies internes de réaction et des énergies internes de réaction

Loi de Hess - Enthalpie standard de formation

Influence de la température : loi de Kirchhoff

Enoncé de la loi de Kirchhoff - Applications

Détermination des grandeurs énergétiques relatives à la structure de la matiere

  1. Energie d'ionisation
  2. Energie d'affinité électronique
  3. Energies et enthalpies de liaison
  4. Energie et enthalpie de délocalisation (résonance)
  5. Energie et enthalpie réticulaire 
  6. Energies et enthalpies de solvatation et de dissolution

Température de flamme et d'explosions

Généralités - Détermination d'une température de flamme