DESCRIPTIF :
Ce cours a pour objet de compléter les notions de thermodynamique acquises en L2 et de fournir les bases indispensables pour leur application à ’étude des systèmes énergétiques (machines thermiques) abordés en M1.
PRE-REQUIS : Niveau L2 en thermodynamique (à vérifier avec le contenu et les socles indispensables du L2)
ACQUIS d’APPRENTISSAGE :
- Complément sur les 1er et 2ème principes de la thermodynamique
- Expression du travail et de la chaleur dans les systèmes que les gaz :
- Coefficients thermoélastiques et calorimétriques.
- Lois de Joules.
- Etudes de transformations typiquement rencontrées dans les machines thermiques :
- Rappels sur les transformations quasi-statiques, réversibles et adiabatiques
- Introduction des transformations isentropiques, isothermes, isobares et isenthalpiques
- Application aux gaz réels et au cas limite du gaz parfait (relations de Laplace, relation de Mayer,…)
- Distinction systèmes fermés et ouverts
- Fonctions et potentiels thermodynamiques : définitions (U, H, F, G), transformation de Legendre et relations Maxwell
- Transitions de phase d’un corps pur :
- Diagrammes de phase binaires (P-T, P-V) avec isothermes et points caractéristiques, diagramme T-S avec isobares, diagramme des phases trois phases, surface d’équilibre
- Définitions : corps pur, systèmes fermé et ouvert, point critique, chaleur latente, pression de vapeur saturante, potentiel chimique, équilibre entre phases, courbe de saturation, point et ligne triple, fluide supercritique, relation de Clapeyron
- Variations d’enthalpie libre d’une réaction, enthalpie libre standard de réaction
- Evolutions spontanée d’une réaction chimique, loi de masse, relations d’Euler et de Gibbs-Duhem
COMPETENCES VISEES : Appréhender les notions de thermodynamique des systèmes à partir de cas simple ou idéaux
- Enseignant: Julia Mainka