ENIT

EC0302SB02 - THERMODYNAMIQUE

Objectifs

A l¿issue de cet enseignement, un étudiant sera capable de :

Définir un système fermé et établir pour ce système un bilan énergétique faisant intervenir travail W et transfert thermique Q.

Exprimer le premier principe sous forme de bilan d'enthalpie dans le cas d¿une transformation isobare avec équilibre mécanique dans l¿état initial et dans l'état final.

Savoir que l¿énergie interne et l'enthalpie ne dépendent que de la température pour un gaz parfait.

Distinguer une transformation adiabatique d'une transformation isotherme.

Connaître la loi de Laplace et ses conditions d'application.

Définir un système fermé et établir pour ce système un bilan entropique. Relier l'existence d'une entropie créée à une ou plusieurs causes physiques de l'irréversibilité.

Comparer le comportement d'un gaz réel au modèle du gaz parfait sur des réseaux d¿isothermes expérimentales en coordonnées de Clapeyron ou d'Amagat.

Positionner les phases dans les diagrammes (P,T) et (P,v). Proposer un jeu de variables d¿état suffisant pour caractériser l'état d'équilibre d¿un corps pur diphasé soumis aux seules forces de pression. Déterminer la composition d'un mélange diphasé.

Connaître et utiliser la relation entre les variations d¿entropie et d'enthalpie associées à une transition de phase.

Utiliser les tables de variables thermodynamiques.

Présentation

Le cours se décompose en 3 parties :

Premier principe : bilan d'énergie entre deux états d'équilibre, énergie interne, enthalpie, coefficients calorimétriques, transformation adiabatique, application aux gaz parfaits.

Deuxième principe : entropie, transformations réversibles des gaz parfaits, création d'entropie, ordre et désordre.

Corps purs réels : étude énergétique des gaz réels (tables, interpolation), équilibre liquide - vapeur, vaporisation à l'équilibre (vase clos), courbe de saturation, pression de vapeur saturante, stockage des fluides, énergie de vaporisation, vaporisation spontanée (en espace libre), évaporation et ébullition.

Pré-requis

(Liste des principales connaissances nécessaires aux élèves pour aborder cet enseignement)

1. Base du calcul intégral et différentiel.
2. Enseignement de thermodynamique de S2 (EC0202SB02).

Recommandations

Conditions d'évaluation

(1*CC1+2*DS1)/3

CC1 : Contrôle Continu 1

DS1 : Devoir Surveillé 1

Bibliographie

L. GAUTRON et al. « Physique Tout-En-Un pour la licence » (2010), Cours, applications et exercices corrigés, éd. Dunod, 642 pages.

Y.A. ÇENCEL, M.-A BOLES, M. LACROIX (2008), « Thermodynamique : une approche pragmatique », éd. Chenelière Mc Graw-Hill, 770 pages.

J.-M. BREBEC et al. « Thermodynamique », 2 vol. (n°8, 1995 et n°17, 1996), Hachette supérieur, 271 pages et 128 pages.

C. LHUILLIER et J. ROUS (2e éd, 1994), « Introduction à la thermodynamique » éd. Dunod, 244 pages.

G. FAVERSON (2003), « Thermodynamique », éd. Bréal, 192 pages

P. GRECIAS (3e éd. 1999), « Thermodynamique » éd. Tec & Doc, 460 pages.

J.-L. QUEYREL (2000), « Précis de physique : thermodynamique » Bréal.

C. MAÎTRE (1995), « Thermodynamique » Masson.

En bref

Langue d'enseignement : français

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