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Travail
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Le travail dépend de la manière dont le processus se déroule. Par exemple, il représente l'énergie nécessaire pour appliquer une force spécifique afin de déplacer un corps sur une certaine distance, ou la pression qui doit être maintenue sur un gaz pour lui permettre de s'étendre sur un volume spécifique.
ID:(1470, 0)
Mécanismes
Iframe
En thermodynamique, le travail est l'énergie transférée vers ou depuis un système par une force agissant sur une distance. Cela peut se produire sous différentes formes, comme le travail mécanique, où un gaz dans un cylindre avec un piston se dilate et déplace le piston, ou le travail électrique, impliquant le transfert d'énergie par des forces électriques. Le concept de travail est crucial pour comprendre les échanges d'énergie et les processus. Il est souvent représenté mathématiquement, impliquant des changements de pression et de volume dans le système. Selon la première loi de la thermodynamique, la variation de l'énergie interne d'un système est égale à la chaleur ajoutée au système moins le travail effectué par le système sur son environnement. Le travail est essentiel dans divers processus, y compris les processus isothermes, adiabatiques, isobares et isochoriques, et il est fondamental dans des applications telles que les moteurs thermiques et les réfrigérateurs, où il joue un rôle clé dans la conversion de la chaleur en travail ou l'utilisation du travail pour transférer de la chaleur.
Mécanismes
ID:(15247, 0)
Convertisseur travail-chaleur
Description
La conversion du travail en énergie est étudiée en générant de la chaleur par frottement. Pour cela, on entoure un cylindre contenant de l'eau et un thermomètre d\'une bande métallique. En tournant la manivelle, la chaleur est générée par frottement, ce qui entraîne le réchauffement de l\'eau. Si l\'on mesure la force appliquée, le nombre de tours effectués et le rayon du cylindre, on peut estimer la distance parcourue, ce qui permet d\'estimer l\'énergie comme le produit de la force par la distance.
ID:(1884, 0)
Pression et travail
Description
Considérons un gaz dans un cylindre où un piston peut se déplacer. Si le piston est déplacé, il est possible de réduire le volume en comprimant le gaz. Pour réaliser cette compression, de l'énergie est nécessaire, équivalente à la force exercée par le gaz multipliée par la distance parcourue par le piston. Cette énergie peut également être représentée en fonction de la pression, puisque la pression est définie par la force et la surface du piston.
Le travail peut être effectué sur le système (compression) ou par le système sur l'environnement externe (expansion).
Étant donné que a force mécanique ($F$) divisé par a section ($S$) est égal à A pression ($p$) :
| $ p \equiv\displaystyle\frac{ F }{ S }$ |
et que a variation de volume ($dV$) avec le distance parcourue ($dx$) est égal à :
| $ \Delta V = S \Delta s $ |
L'équation pour le différentiel de travail inexact ($\delta W$) peut être exprimée comme suit :
| $ \delta W = F dx $ |
Elle peut donc être écrite comme :
| $ \delta W = p dV $ |
ID:(11126, 0)
Pression et travail sur un gaz
Description
Lorsque le piston se déplace dans le cylindre, il agit comme une raquette de tennis, conférant de l'énergie cinétique aux molécules et augmentant leur vitesse. À mesure que ces molécules gagnent en vitesse, elles transfèrent un élan plus important aux parois, ce qui génère une augmentation de la pression.
ID:(11127, 0)
Pression et travail dans un liquide/solide
Description
Dans le cas d'un liquide ou d\'un solide, une force externe déplace les particules du matériau, ce qui affecte l\'énergie potentielle des liaisons entre elles. On peut imaginer cela comme de petits ressorts qui se compriment, ce qui augmente leur énergie potentielle.
ID:(11128, 0)
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Variables
Calculs
à 
, puis, sélectionnez la variable: 
à 
Calculs
Calculs
Variable 
Donnée Calculer 
Cible : Équation À utiliser 
Équations
$ \delta W = F dx $
dW = F * dx
$ \delta W = p dV $
dW = p * dV
$ W = \displaystyle\int_{V_1}^{V_2}p\,dV$
W = @INT( p , V , V_1 , V_2 )
ID:(15306, 0)
Travail
Équation
La relation entre le travail et nos actions est liée à la dépendance de le différentiel de travail inexact ($\delta W$) par rapport à la distance parcourue. Si l'on considère une force mécanique ($F$) pour déplacer un objet le long de un distance parcourue ($dx$), l'énergie nécessaire peut être exprimée comme suit:
| $ \delta W = F dx $ |
La notation $\delta W$ est utilisée pour indiquer la variation du travail, contrairement à $dW$, ce qui nous rappelle que sa valeur dépend du processus de variation de la longueur $dx$. Un exemple de cela se produirait si le déplacement se faisait dans un gaz et qu'un changement en lui se produisait, auquel cas:
$\delta W < Fdx$
ID:(3202, 0)
Pression et travail
Équation
Le différentiel de travail inexact ($\delta W$) est égal à A pression ($p$) multiplié par a variation de volume ($dV$) :
| $ \delta W = p dV $ |
Étant donné que a force mécanique ($F$) divisé par a section ($S$) est égal à A pression ($p$) :
| $ p \equiv\displaystyle\frac{ F }{ S }$ |
et que a variation de volume ($dV$) avec le distance parcourue ($dx$) est égal à :
| $ \Delta V = S \Delta s $ |
L'équation pour le différentiel de travail inexact ($\delta W$) peut être exprimée comme suit :
| $ \delta W = F dx $ |
Elle peut donc être écrite comme :
| $ \delta W = p dV $ |
ID:(3468, 0)
Travail effectué
Équation
Le travail efficace ($W$) est égal à l'intégrale de a pression ($p$) par rapport à Le volume ($V$) de $V_1$ à $V_2$. Cela représente le travail effectué par la machine, qui peut être exprimé comme suit :
| $ W = \displaystyle\int_{V_1}^{V_2}p\,dV$ |
ID:(10253, 0)
0
Video
Vidéo: Travailler