Premier principe de la thermodynamique : énergie interne et bilans d'énergie d'un système

En 30 secondes

• Le premier principe de la thermodynamique : la variation de l'énergie interne d'un système est la somme du travail et du transfert thermique qu'il reçoit.
• Un transfert reçu compte positivement, un transfert cédé à l'extérieur compte négativement dans le bilan d'énergie.
• Sur un cycle qui ramène le système à son état initial, la variation totale de l'énergie interne est toujours nulle.

Ce que tu sauras faire

• Énoncer le premier principe de la thermodynamique et l'appliquer pour calculer la variation d'énergie interne d'un système.
• Distinguer le travail et le transfert thermique comme deux formes de transfert d'énergie reçues par un système.
• Établir le bilan d'énergie d'un système à partir des transferts d'énergie qu'il reçoit ou cède.

Les mots à connaître

Thermodynamique

la branche de la physique qui étudie les transformations et les transferts d'énergie entre un système et son environnement, en particulier sous forme de travail et de transfert thermique.

Énergie interne

l'énergie totale contenue dans un système à l'échelle microscopique, associée à l'agitation et aux interactions de ses particules constitutives ; elle est notée U et s'exprime en joules (J).

Premier principe de la thermodynamique

la loi de conservation de l'énergie appliquée à un système thermodynamique : la variation de l'énergie interne d'un système est égale à la somme du travail et du transfert thermique reçus par ce système.

Le piège classique

Oublier qu'un transfert d'énergie cédé par le système à l'extérieur se compte négativement dans le bilan d'énergie, et non positivement.

L'astuce

Retiens l'addition du premier principe : variation d'énergie interne égale travail reçu plus transfert thermique reçu, jamais un produit ni une différence.