Deuxième principe de la thermodynamiqueLe deuxième principe de la thermodynamique (également connu sous le nom de deuxième loi de la thermodynamique ou principe de Carnot) établit l'irréversibilité des phénomènes physiques, en particulier lors des échanges thermiques. C'est un principe d'évolution qui fut énoncé pour la première fois par Sadi Carnot en 1824. Il a depuis fait l'objet de nombreuses généralisations et formulations successives par Clapeyron (1834), Clausius (1850), Lord Kelvin, Ludwig Boltzmann en 1873 et Max Planck (voir Histoire de la thermodynamique et de la mécanique statistique), tout au long du et au-delà jusqu'à nos jours.
Force vive (physique)La force vive (ou les forces vives ou vis viva en latin) est une notion de physique qui, en histoire des sciences, fut au centre de la première théorie de l'énergie conçue comme force en action au sein des corps. Elle est égale à la quantité m·v (masse du corps multipliée par le carré de sa vitesse), de même que l'énergie. Du , cette grandeur a d'abord désigné l'énergie liée au mouvement, particulièrement l'énergie cinétique (quantitativement au facteur 1/2 près), puis elle a été identifiée à la quantité qui reste invariante dans les transformations de la matière.
Heat fluxIn physics and engineering, heat flux or thermal flux, sometimes also referred to as heat flux density, heat-flow density or heat flow rate intensity, is a flow of energy per unit area per unit time. Its SI units are watts per square metre (W/m2). It has both a direction and a magnitude, and so it is a vector quantity. To define the heat flux at a certain point in space, one takes the limiting case where the size of the surface becomes infinitesimally small.
Coefficient de transfert thermiqueLe coefficient de transfert thermique ou coefficient de transmission thermique est un coefficient quantifiant le flux d'énergie traversant un milieu, par unité de surface, de volume ou de longueur. L'inverse du coefficient de transfert thermique est la résistance thermique. C'est un terme important dans l'équation d'un transfert thermique et permet d'indiquer la facilité avec laquelle l'énergie thermique passe un obstacle ou un milieu. Dans le cas d'un transfert surfacique, il est appelé coefficient de transfert thermique surfacique ou résistance thermique d'interface.
Herbert CallenHerbert Bernard Callen ( – ) est un physicien américain renommé pour ses travaux en thermodynamique. Herbert Callen reçoit son diplôme de BSc à l'Université Temple à Philadelphie. Durant la seconde guerre mondiale il travaille au Projet Manhattan au Guided Missile Project à Université de Princeton. À la fin de la guerre il reprend ses études au MIT où il obtient son PhD en 1947 sous la direction de László Tisza. Il est connu pour ses travaux en thermodynamique en particulier pour l'établissement du théorème de fluctuation-dissipation et sur la théorie quantique du magnétisme.
Chaleur sensibleLa chaleur sensible est la quantité de chaleur qui est échangée, sans transition de phase physique, entre plusieurs corps formant un système isolé. Elle est qualifiée de « sensible » parce que ce transfert thermique sans changement de phase change la température du corps, effet qui peut être ressenti ou mesuré par un observateur. En cela, la chaleur sensible s'oppose à la « chaleur latente », qui, elle, est absorbée lors d'un changement de phase, sans changement de température.
Enthalpie de changement d'étatEn thermodynamique, l'enthalpie de changement d'état (anciennement chaleur latente de changement d'état) d'un corps pur est par définition la variation d'enthalpie qui accompagne un changement d'état du corps rapportée à la quantité de matière mise en jeu lors de cette transformation. Par exemple pour le passage de l'état liquide à l'état de vapeur on parlera denthalpie de vaporisation.
Premier principe de la thermodynamiqueSelon le premier principe de la thermodynamique, lors de toute transformation, il y a conservation de l'énergie. Dans le cas des systèmes thermodynamiques fermés, il s'énonce de la manière suivante : Au cours d'une transformation quelconque d'un système fermé, la variation de son énergie est égale à la quantité d'énergie échangée avec le milieu extérieur, par transfert thermique (chaleur) et transfert mécanique (travail).
Transfert thermiquevignette|alt=Autour d'un feu, des mains reçoivent sa chaleur par rayonnement (sur le côté), par convection (au-dessus de ses flammes) et par conduction (à travers un ustensile en métal).|Les modes de transfert thermique ( en anglais pour « rayonnement »). Un transfert thermique, appelé plus communément chaleur, est l'un des modes d'échange d'énergie interne entre deux systèmes, l'autre étant le travail : c'est un transfert d'énergie thermique qui s'effectue hors de l'équilibre thermodynamique.
TempératureLa température est une grandeur physique mesurée à l’aide d’un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée aux sensations de froid et de chaud, provenant du transfert thermique entre le corps humain et son environnement. En physique, elle se définit de plusieurs manières : comme fonction croissante du degré d’agitation thermique des particules (en théorie cinétique des gaz), par l’équilibre des transferts thermiques entre plusieurs systèmes ou à partir de l’entropie (en thermodynamique et en physique statistique).
An Experimental Enquiry Concerning the Source of the Heat which is Excited by FrictionBenjamin Thompson#Mechanical equivalent of heatHistory of thermodynamics#Heat and friction (Rumford) "An Experimental Enquiry Concerning the Source of the Heat which is Excited by Friction" is a scientific paper by Benjamin Thompson, Count Rumford, which was published in the Philosophical Transactions of the Royal Society in 1798. The paper provided a substantial challenge to established theories of heat, and began the 19th century revolution in thermodynamics.
Mechanical equivalent of heatIn the history of science, the mechanical equivalent of heat states that motion and heat are mutually interchangeable and that in every case, a given amount of work would generate the same amount of heat, provided the work done is totally converted to heat energy. The mechanical equivalent of heat was a concept that had an important part in the development and acceptance of the conservation of energy and the establishment of the science of thermodynamics in the 19th century.
Théorie du caloriqueLa théorie du calorique est une théorie de la chaleur proposée dans la seconde moitié du par le chimiste écossais Joseph Black, en réponse à l'hypothèse du « phlogistique ». D'après cette doctrine, la chaleur est un fluide, le calorique, s'écoulant des corps chauds vers les corps froids. Le calorique était aussi perçu comme un gaz sans masse capable de pénétrer les solides et les liquides. Pour Lavoisier, qui l'adopta, la chaleur est de la matière et même un élément fluide, impondérable et indestructible qu'il appelle fluide igné.
Histoire de la thermodynamique classiqueL'histoire de la thermodynamique classique tente de retracer l'origine et l'évolution des idées, des méthodes, des hommes et des connaissances de la thermodynamique, discipline étudiant le comportement thermique des corps et les changements d’état de la matière. Dans un premier temps, la thermodynamique ne s'intéresse qu'aux phénomènes thermiques (chaleur, température) liés à des propriétés macroscopiques des systèmes étudiés, ainsi qu'à l'explication des machines à vapeur.
Process functionIn thermodynamics, a quantity that is well defined so as to describe the path of a process through the equilibrium state space of a thermodynamic system is termed a process function, or, alternatively, a process quantity, or a path function. As an example, mechanical work and heat are process functions because they describe quantitatively the transition between equilibrium states of a thermodynamic system. Path functions depend on the path taken to reach one state from another. Different routes give different quantities.
Work (thermodynamics)Thermodynamic work is one of the principal processes by which a thermodynamic system can interact with its surroundings and exchange energy. This exchange results in externally measurable macroscopic forces on the system's surroundings, which can cause mechanical work, to lift a weight, for example, or cause changes in electromagnetic, or gravitational variables. The surroundings also can perform work on a thermodynamic system, which is measured by an opposite sign convention.
Exact differentialIn multivariate calculus, a differential or differential form is said to be exact or perfect (exact differential), as contrasted with an inexact differential, if it is equal to the general differential for some differentiable function in an orthogonal coordinate system (hence is a multivariable function whose variables are independent, as they are always expected to be when treated in multivariable calculus). An exact differential is sometimes also called a total differential, or a full differential, or, in the study of differential geometry, it is termed an exact form.
Système thermodynamiqueEn thermodynamique classique, un système thermodynamique est une portion de l'Univers que l'on isole par la pensée du reste de l'Univers, ce dernier constituant alors le milieu extérieur. Le système thermodynamique n'est pas forcément défini par une frontière matérielle, ni nécessairement connexe. Les gouttes de liquide dans un brouillard, par exemple, définissent un système thermodynamique. Le milieu extérieur considéré est constitué par la portion d'Univers en interaction avec le système étudié.
Enthalpie de sublimationIn thermodynamics, the enthalpy of sublimation, or heat of sublimation, is the heat required to sublimate (change from solid to gas) one mole of a substance at a given combination of temperature and pressure, usually standard temperature and pressure (STP). It is equal to the cohesive energy of the solid. For elemental metals, it is also equal to the standard enthalpy of formation of the gaseous metal atoms. The heat of sublimation is usually expressed in kJ/mol, although the less customary kJ/kg is also encountered.
Fundamental thermodynamic relationIn thermodynamics, the fundamental thermodynamic relation are four fundamental equations which demonstrate how four important thermodynamic quantities depend on variables that can be controlled and measured experimentally. Thus, they are essentially equations of state, and using the fundamental equations, experimental data can be used to determine sought-after quantities like G (Gibbs free energy) or H (enthalpy).
