DUT Chimie 11CG1

.....................          ÉNERGIE INTERNE - ENTHALPIE



Définir ...

La thermodynamique repose sur des principes ou postulats, c'est à dire des propositions établies à partir de données
expérimentales et qui ne se démontrent pas.

Premier principe : La somme de toutes les énergies d'un système isolé est constante, c'est le principe de conservation
                                  de l'énergie.

                                  On désigne par U l'énergie interne du système (avec U = Q + W), alors
                                   sa variation ......... ΔU = Uf - Ui = Q + W
(1)

APPLICATIONS DU PREMIER PRINCIPE

CHALEUR DE TRANSFORMATION A VOLUME CONSTANT (QV)
La chaleur de transformation à volume constant QV est égale à la variation d'énergie interne DU.
En effet, partant de l'équation (1) et sachant qu'on est à volume constant (W = 0).........
alors              QV = ΔUV             que l'on écrit               ΔU = QV.........
(l'indice"V" est utilisé pour rappeler que l'on considère les Q et ΔU à volume constant)

Définition : dans une transformation à volume constant, la quantité de chaleur reçue par le système est égale à
l'augmentation d'énergie interne, elle ne dépend que de l'état initial et final.

CHALEUR DE TRANSFORMATION A PRESSION CONSTANTE (QP)
On sait que la variation de l'énergie interne du système ΔU = Q + W

soit à pression constante

ΔU = QP + [- P (Vf - Vi)] = Uf - Ui                   (voir la définition du travail si nécessaire)

soit, en groupant les termes à indice : QP = (Uf + P Vf) - (Ui + PVi) = ΔU + PΔV

On définit l'enthalpie H telle que H = U + PV

cette fonction est utilisée en chimie pour les réactions à pression constante,
alors            P = constante           donc             ΔP = 0           et          ΔH = ΔU + PΔV = QP

La chaleur de réaction à pression constante QP est égale à la variation d'enthalpie ΔH.

En effet, on note : QP = ΔH(P) = ΔU(P) + PΔV.........que l'on écrit                ΔH = QP
(l'indice "P" est utilisé pour rappeler que l'on considère les ΔH, ΔU et Q à pression constante)

Définition : dans une transformation à pression constante, la quantité de chaleur reçue par le système est égale à
l'augmentation d'enthalpie, elle ne dépend que de l'état initial et final.


A retenir :

L'énoncé du premier principe.
Les équations qui résultent de son application.



Module 11CG1               Energie interne - Enthalpie               Exercices
Pr Robert Valls & Dr Richard Frèze                                                                                                                     robert.valls@univ-cezanne.fr