Thermodynamique : Énergie interne et capacité thermique

Cette séance de cours traite des concepts d'énergie interne et de capacité thermique en thermodynamique. L'instructeur commence par examiner les définitions du travail et de la chaleur dans les systèmes fermés, en soulignant que le changement d'énergie interne est la somme du travail effectué et de la chaleur transférée. La séance de cours couvre les processus isothermes, où l'énergie interne reste constante malgré le travail effectué sur le système. L'instructeur introduit le concept de capacité thermique, en se concentrant en particulier sur les processus isochoriques où le volume reste constant, conduisant à la définition de la capacité thermique à volume constant. La discussion s'étend aux degrés de liberté dans les gaz, expliquant comment l'énergie est répartie entre les modes de translation, de rotation et de vibration. Le postulat de Boltzmann de l'équipartition de l'énergie est introduit, illustrant comment l'énergie est partagée à travers les degrés de liberté. La séance de cours se termine par des exemples de capacités thermiques pour différents types de gaz, mettant en évidence la dépendance de la température de la capacité thermique et l'activation des degrés de liberté dans les molécules diatomiques et polyatomiques.