EC0702SB0401A - THERMODYNAMIQUE

Objectifs

La thermodynamique a pour objectif essentiel de rendre compte des phénomènes thermiques. Le but de cet enseignement est d'acquérir les outils de calcul (savoirs) et d'appréhender les méthodes d'analyse et de modélisation (transpositions des connaissances du cours à des cas concrets et établissements de lois de comportement) nécessaires à l'étude des phénomènes physiques intervenant en thermodynamique. Ce cours de S7APP est une introduction à la thermodynamique de S8APP (EC0842APP) dont l'objectif est l'étude des machines thermiques (machines à vapeurs, machines frigorifiques, pompes à chaleurs,...)

Présentation

SYSTEME THERMODYNAMIQUE
- Introduction à la thermodynamique : brefs repères historiques, description d'un système thermodynamique (états, équilibres, transformations), la température.
- Statique des fluides : description des fluides, pression dans un fluide au repos, hydrostatique.
- Systèmes gazeux : étude des gaz aux faibles pressions, transformations d'un gaz parfait, approche cinétique des gaz parfaits, étude des gaz aux fortes pressions.

ENERGIE ET PREMIER PRINCIPE DE LA THERMODYNAMIQUE
- Energie et transferts d'énergie : état énergétique d'un système (énergies totale, mécanique et interne) et types de transformation, transfert d'énergie avec le milieu extérieur, distinction entre énergie et transfert d'énergie, travail des forces de pression, quantité de chaleur.
- Premier principe : bilan énergétique entre deux états d'équilibre, enthalpie, coefficients calorimétriques, transformation adiabatique, application aux gaz parfaits.

DEUXIEME PRINCIPE DE LA THERMODYNAMIQUE
- Notion d'entropie : transformations réversibles / irréversible, création d'entropie, ordre et désordre.
- Deuxième principe : bilan entropique

Pré-requis obligatoires

- Connaissances des structures (atomes et molécules) et des états de la matière (solide, liquide et gaz) ; notion de quantité de matière (mole, volume et masse molaire)
- Représentation d'une action par un vecteur, notion de champs de forces ; équilibre mécanique d'un corps, principe des actions réciproques.

Examens

(1*CC1+2*DS1)/3

CC1 : Contrôle Continu 1

DS1 : Devoir Surveillé 1

Syllabus

- Collectif « Physique - Tout-En-Un pour la licence », Cours, applications et exercices corrigés ; Dunod (2010).
- Collectif « Thermodynamique » 2 vol. (n°8, 1995 et n°17, 1996), Hachette supérieur.
- C. LHUILLIER et J. ROUS « Introduction à la thermodynamique » Dunod (2e éd, 1994).
- J.-L. QUEYREL « Précis de physique : thermodynamique » Bréal (2000).
- P. GRECIAS « Thermodynamique » éd. Tec & Doc. (3e éd. 1999).
- C. MAÎTRE « Thermodynamique » Masson (1995).