Processus monobare

En thermodynamique, un processus monobare (ou transformation monobare) est l'évolution d'un système qui s'effectue à pression extérieure ${\displaystyle P_{e}~}$ constante. La pression du système peut varier au cours de la transformation ; toutefois, la pression dans l'état final ${\displaystyle P_{f}~}$ est égale à la pression dans l'état initial ${\displaystyle P_{i}~}$, c'est-à-dire égale à la pression du milieu extérieur ${\displaystyle P_{e}~}$ :

${\displaystyle P_{f}=P_{i}=P_{e}~}$.

Il faut distinguer une transformation monobare d'une transformation isobare au cours de laquelle la pression du système reste constante. La différence entre monobare et isobare est à rapprocher de celle existant entre monotherme et isotherme.

Le travail élémentaire des forces de pression s'exprime par :

${\displaystyle \delta W_{f.p}=-P_{e}dV~}$.

Le travail n'est pas une fonction d'état d'où l'expression de sa forme différentielle ${\displaystyle \delta W_{f.p}~}$ au lieu de ${\displaystyle dW_{f.p}~}$ réservée aux différentielles totales.

${\displaystyle P_{e}~}$ est la pression extérieure au système et ${\displaystyle dV~}$ la variation élémentaire de volume correspondant à la différentielle de ${\displaystyle V~}$. Comme dans ce cas ${\displaystyle P_{e}=cste~}$, on en déduit le travail des forces de pression au cours de la transformation.

${\displaystyle W_{f.p}=-P_{e}\Delta V~}$.

Or la variation de volume au cours de la transformation est égale à :

${\displaystyle \Delta V=V_{f}-V_{i}~}$ car ${\displaystyle V~}$ est une fonction d'état du système.

Il s'ensuit :

${\displaystyle W_{f.p}=-P_{e}(V_{f}-V_{i})~}$.

Voir aussi

• Fonction d'état, variable d'état, équation d'état