Thermodynamique physique 2

  • ECTS

    4 crédits

  • Composante

    Collège Sciences et Technologies pour l’Energie et l’Environnement (STEE)

  • Volume horaire

    39h

Description

  • Rappels sur les principes de la thermodynamique appliqués aux gaz parfaits.
  • Potentiels thermodynamiques.

Application aux systèmes divariants et trivariants : pile à combustible, lame piezo-électrique, pile hydroélectrique, tension superficielle, désaimantation d’un sel, traction et torsion d’une barre, condensateur plongé dans un diélectrique... Application aux systèmes à nombre de moles variables (potentiel chimique, équation de Gibbs-Duhem...).

  • Equilibre d’un corps pur sous plusieurs phases.

Changements d’état. Diagrammes de phase d’un corps pur. Description de l’équilibre entre phases (chaleur latente, retard aux transitions...). Vaporisation sous vide et sous atmosphère.

  • Gaz réels.

Comportement d’un gaz réel. Equations d’état (équations d’état cubiques, développements du viriel). Application aux détentes de Joule-Gay-Lussac et de Joule- Thomson.

  • Machines thermiques à vapeur condensable.

Principes. Applications : centrales thermiques, machines frigorifiques et circuits de refroidissement, pompes à chaleur...

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Objectifs

À la fin de cette UE/EC, vous serez capable de savoir :

- les principes de la Thermodynamique

- les fonctions thermodynamiques

- les propriétés d’un gaz réel

- les diagrammes de phase d’un corps pur

  • comprendre :

- le comportement de gaz réels et les différences avec les gaz parfaits

- le choix des fonctions thermodynamiques

- les transitions de phase d’un corps pur

- le principe de fonctionnement de machines à vapeur condensable

  • mettre en œuvre :

- les principes de la thermodynamique pour résoudre un problème quelles que soient les énergies mises en jeu pour des systèmes divariants et trivariants

- les principes de la thermodynamique pour modéliser le comportement d’une machine thermique à vapeur condensable

 - les équations d’état de gaz réels.

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Heures d'enseignement

  • Thermodynamique physique 2 - CMCours Magistral19,5h
  • Thermodynamique physique 2 - TDTravaux Dirigés19,5h

Contrôle des connaissances

Évaluation Continue Intégrale 100%

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Compétences visées

Bloc 1

Communiquer et collaborer

 

C 1.1. Maitriser les outils numériques

 

N/A

 

C 1.2. Collaborer et communiquer dans le cadre d'un projet scientifique

 

N/A

 

C 1.3. Développer la pratique d’une langue étrangère dans les domaines scientifiques

 

N/A

Bloc 2

Élaborer une démarche scientifique

 

C 2.1. Maitriser les techniques et les appareils de laboratoire

 

N/A

 

C 2.2. Concevoir et mettre en œuvre une démarche scientifique

 

Compétent

 

C 2.3. Modéliser un phénomène physico-chimique

 

Compétent

Bloc 3

Analyser en se reposant sur un socle de connaissances scientifiques

 

C 3.1. Développer un esprit critique sur les données expérimentales

 

Compétent

 

C 3.2. Relier un phénomène macroscopique aux processus microscopiques

 

Compétent

 

C 3.3. Mobiliser les concepts mathématiques dans les domaines physico-chimiques

 

Compétent

Bloc 4

Construire son projet

 

C 4.1. Explorer le monde professionnel pour orienter son projet

 

N/A

 

C 4.2. Identifier sa responsabilité individuelle et collective au sein d’une structure professionnelle

 

N/A

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