Différentielle de l’énergie interne

5
Hermann von Helmholtz
Hermann von Helmholtz (1821 – 1894) a étudié la thermodynamique, la perception des sons et des couleurs.

L’énergie interne est une fonction d’état qui permet d’obtenir le travail utile qui peut être fourni par un système thermodynamique.

La Différentielle de l’énergie interne (dU) est mémorisable grâce à cette petite phrase mnémotechnique:

Toutes des Soumises mais Pas des Vilaines.
Ce qui donne: dU = TdSPdV.

T pour température absolue en degrés kelvins.
S pour entropie en joules par kelvins.
P pour la pression en pascals.
V pour le volume du système thermodynamique en mètres cubes.
U pour énergie interne en joules.
d spécifie qu’on prend la différentielle de la fonction dont la lettre est mentionnée.

5 commentaires

  1. Salut ! la différentielle proposée dans l’article est juste, au demeurant :
    dU = TdS – pdV
    Le thème du site étant de “retenir” les équations, en thermo, il me semble plus efficace de savoir les retrouver :
    U vient avec le premier principe. dU = delta(Q)+delta(W)
    dS = delta(Q)/T pour une transfo quasistatique
    dW = -pdV travail des forces de pression
    donc dU = TdS – pdV vient facilement.

    H = U + PV F = U-TS G = H – TS
    permettent de retrouver rapidement les différentielles.
    dH = dU + pdV + VdP = VdP + TdS (en remplaçant dU par son expression).
    dF = dU – TdS – SdT = -pdV – SdT (idem)
    dG = dH – TdS – SdT = VdP – SdT (en remplaçant dH par son expression)

    Au final, les différentielles “à retenir” :
    dU = – pdV + TdS
    dH = VdP + TdS
    dF = -pdV – SdT
    dG = VdP – SdT

    J’ai laissé de côté le potentiel chimique parce que le “mû” comme le “delta” s’accommodent mal des messages en alphabet “latin”.
    @+

  2. Bonjour Nozan,

    Dans quelque temps un nouvel article plus complet sera publié, notamment pour retenir les formules (simples et des dérivées) de l’énergie interne U, l’énergie libre (énergie de Helmholtz) F, l’enthalpie H, et l’enthalpie libre (énergie de Gibbs) G, ainsi que l’ordre de leurs paramètres d’état ! Et d’autres formules relatives à la thermodynamique chimique !

    Bonne journée !

  3. Il me semble (avec toute la retenue nécessaire) que la fonction U n’est pas l’énergie libre, mais
    l’énergie interne d’un système. L’énergie libre est définie par F = U – TS et sa forme différentielle est dF = -pdV – SdT + dW(autres que forces de pression).
    La lettre “F” tient pour “Free”, ce qui va bien avec le sujet initial (et libère de la soumission).
    Pour le choix de U comme lettre : voir http://en.allexperts.com/q/Physics-1358/2008/9/Internal-Energy-1.htm.
    Anode Négatif ont deux “N” et le “A” et le “N” sont avant le “C” et le “P” respectivement dans l’alphabet.
    Bye !

Commenter