1. Énoncé du 1er principe
Pour tout système fermé :
dEc+dEp+dU=δW+δQ
Avec
dEc la variation de l’énergie cinétique macroscopique.
dEp la variation de l’énergie potentielle extérieure.
dU la variation de l’énergie interne au cours de la transformation.
δW le travail des forces non conservatives du milieu extérieur sur le système.
δQ la quantité de chaleur échangée avec le milieu extérieur du système.
Par convention, δQ>0 si le transfert thermique est reçu par le système.
Le 1er principe peut aussi s’écrire sous forme intégrée :
ΔEc+ΔEp+ΔU=W+Q
2. Travail des forces de pression
Le travail des forces de pression, WP vérifie :
WP=−∫PextdV
Avec
Pext la pression extérieure.
V le volume.
3. Lois de Joule
La 1ère loi de Joule énonce que pour un gaz parfait :
dU=CVdT
Avec
U l’énergie interne du gaz parfait.
CV la capacité calorifique à volume constant du gaz parfait en J/K.
La 2ème loi de Joule énonce que pour un gaz parfait :
dH=CPdT
Avec
H l’enthalpie du gaz parfait (H=U+PV).
CP la capacité calorifique à pression constante du gaz parfait en J/K.