Thermodynamique - KAMA5M13

Objectif(s)

L'enseignement est dispensé de longue date par une enseignate-chercheure de PHELMA: Mme Annie ANTONI.

• Dégager les principes de la thermodynamique et introduire les grandeurs fondamentales dont elle fait usage.
• Donner une signification aux fonctions d'état.
• Expliquer le sens physique des phénomènes étudiés au-delà du formalisme mathématique des relations thermodynamiques.
• Illustrer l'utilisation de la thermodynamique par des applications couvrant divers domaines des sciences physiques.
• Initiation aux calculs thermodynamiques

Contenu(s)

1 Bases de thermodynamique
1.1 Système, variables thermodynamiques, équations d'état
1.2 Principes de la thermodynamique
1.3 Conséquence des principes : construction des fonctions thermodynamiques
1.4 Définition du potentiel chimique : fonctions thermodynamiques dans un système ouvert
1.5 Equilibres de phases dans un système fermé isotherme
1.6 Règle des phases – variance

2 Application à la thermochimie
2.1 Grandeur de réaction
2.2 Etat standard
2.3 Grandeurs standards de réaction
2.4 Propriétés des grandeurs de réaction
2.5 Détermination et utilisation des enthalpies standards de réaction
2.6 Entropie standard

3 Grandeurs thermodynamiques de mélange. Modèles de solution
3.1 Grandeurs partielles molaires
3.2 Relation d’Euler et de Gibbs-Duhem
3.3 Expression des grandeurs molaires et des
grandeurs partielles molaires
3.4 Représentation schématique des grandeurs partielles molaires
3.5 Fonctions thermodynamiques du mélange et de mélange
3.6 Mélange de gaz parfait
3.7 Activité
3.8 Les modèles de solution
3.9 Changement d'état de référence

4 Affinité chimique et loi d’action de masse
4.1 Condition d'équilibre et d'évolution d'un système
4.2 Loi d'action de masse et constante d'équilibre
4.3 Application à la pyrométallurgie : diagrammes d'Ellingham
4.4 Equilibres homogènes en phase gazeuse
4.5 Equilibres hétérogènes

5 Principes des équilibres entre phases
5.1 Généralités sur les transformations de phases
5.2 Règle de la variance
5.3 Transformations de phases du 1er ordre thermodynamique dans les systèmes unaires
5.4 Transformations de phases dans les systèmes binaires

6 Diagrammes d'équilibre de phases
6.1 Systèmes unaires
6.2 Systèmes binaires : Equilibres de phases liquide-vapeur/ liquide-solide / solide-solide

Outils mathématiques : dérivées partielles et différentielles des fonctions de plusieurs variables.