Choix du système dans la résolution des problèmes de thermodynamique : II – Résolution du problème du compresseur

Choice of System in Solving Thermodynamics Problems: II – Solving the Compressor Problem

¹ CPGE PSI, Lycée Roland Garros, Le Tampon, Île de la Réunion
² Université Lille. FST. Département physique, 59655 Villeneuve d’Ascq, France
³ Université Abdelmalek Essaadi, Faculté des Sciences de Tétouan, Département de physique, Maroc
⁴ Université Lille, CNRS, UMR 8523 –PhLAM– Physique des Lasers Atomes et Molécules, 59000 Lille, France

^* Auteur de correspondance : tarik.benabbas@univ-lille.fr

Résumé

Le concept de système thermodynamique a été introduit dans le lexique des physiciens afin de distinguer les grandeurs intrinsèques au système de celles associées aux transferts d’énergie et de matière. Dans la première partie de notre étude, nous avions déjà souligné les ambiguïtés et confusions inhérentes à cette notion. Nos analyses ont montré que ces incertitudes proviennent principalement de la définition du système telle qu’elle est formulée dans l’énoncé du concours. Dans cette seconde partie, nous proposons trois corrections distinctes selon le choix du système : mécanique, « thermomécanique » - également qualifié de système hybride -, et thermodynamique. Ces trois approches de résolution ont été élaborées en réponse directe aux remarques des étudiants du Master MEEF (Métiers de l’Enseignement, de l’Education et de la Formation) préparant au concours du CAPES externe de sciences physiques et chimiques.

Abstract

The concept of a thermodynamic system was introduced to distinguish between quantities intrinsic to the system and those related to energy and matter transfers. In the first part of our study, we highlighted the ambiguities and misunderstandings associated with this notion. Our analysis indicated that these uncertainties primarily stem from the way the system is defined in the wording of the examination question. In this second part, we present three distinct corrections based on the chosen system: a mechanical one, a thermomechanical (hybrid) system, and finally a thermodynamic solution. These three approaches have been developed in direct response to feedback from students in the MEEF Master’s programme (Métiers de l’Enseignement, de l’Éducation et de la Formation) preparing for the CAPES external examination in physical and chemical sciences.