Le travail mécanique de la pression extérieure
Les réactions se produisent la plupart du temps à la pression atmosphérique.
Pression atmosphérique (normale) : $\text{P=101300 Pa}\approx \text{1}{{\text{0}}^{\text{5}}}\text{ Pa = 1 bar}$
Très souvent, Pext = pression atmosphérique .
Expression du travail reçu par le système
Pour une petite transformation $\text{ }\text{ }\!\!\delta\!\!\text{ }\text{ W=-}{{\text{P}}_{\text{ext}}}\text{dV}$ en Joule,
si ${{\text{P}}_{\text{ext}}}\text{est en Pa et dV en }{{\text{m}}^{\text{3}}}$, $\text{ }\!\!\delta\!\!\text{ }\text{W}$ est appelé travail élémentaire.
Il n'y a échange de travail entre le système et le milieu extérieur que si le volume du système varie : $\text{ }\!\!\Delta\!\!\text{ V}\ne \text{0}$
Ce travail est à prendre en considération dans le cas des gaz ; il peut être négligé pour les solides ou les liquides.
Exemples de calculs
On calcule le travail reçu par un système entre un état initial (${{\text{P}}_{\text{i}}}\text{ , }{{\text{V}}_{\text{i}}}$) et un état final (${{\text{P}}_{\text{f}}}\text{ , }{{\text{V}}_{\text{f}}}$) états d'équilibres où ${{\text{P}}_{\text{syst}}}\text{= }{{\text{P}}_{\text{ext}}}\text{=Cste}$.
On parle de transformation isobare si à chaque instant, $\text{P= }{{\text{P}}_{\text{ext}}}\text{=Cste}$ .
On parle de transformation monobare si pression finale = pression initiale = pression extérieure.
Si une transformation se fait à pression extérieure constante, le travail s'exprime par :
$W = -{{P}_{ext}}({{V}_{f}} - {{V}_{i}})$
Cas général d'une transformation quelconque : $W=-\int{P.dV}$
Le résultat dépend de la variation de la pression.
