À: 'Laurent Beau'; 'François Le Berre'; 'Jean Le Hir'

Objet: MP colles de physique chimie 07

Lycée de Kerichen MP colles de physique chimie 07

semaine n°8 du 22-10 au 26-10-2007

C2 – THERMODYNAMIQUE DU CORPS PUR

Chapitre 1 : Les principes de la thermodynamique

1.1. Système thermodynamique

Description d’un système thermodynamique. Équilibre thermodynamique. Équation d’état.

1.2. Différentes formes d’énergie

Énergies macroscopiques. Énergie interne microscopique U. Propriétés de l’énergie interne microscopique.

1.3. Différentes formes de transfert d’énergie

Transfert macroscopique ou « travail » : W. Transfert microscopique ou « chaleur » : Q.

1.4. Premier principe de la thermodynamique

Énoncé du premier principe. Définition de la chaleur.

1.5. Second principe de la thermodynamique

Énoncé du second principe : entropie. Énoncés équivalents du second principe : Clausius, Thomson et Carnot.

1.6. Gaz parfaits

Définition des gaz parfaits : lois d’Avogadro-Ampère, de Joule et de Boyle-Mariotte. Fonctions d’état des gaz parfait.

Chapitre 2 : Potentiel chimique d’un système monophasé

2.1. État standard d’un corps pur

Définition d’un « corps pur ». État standard d’un corps pur dans un état physique quelconque. État standard de référence d’un élément.

2.2. Enthalpie et énergie d’un corps pur

Enthalpie de référence pour la chimie. Enthalpie de formation des corps purs composés. Enthalpie de changement d’état physique. Capacité thermique à pression constante d’un corps pur. Énergie interne d’un corps pur.

2.3. Entropie d’un corps pur

Effondrement des capacités thermiques aux basses températures. Principe de Nernst. Entropie absolue.

2.4. Coefficients calorimétriques du corps pur

Coefficients thermo élastiques d’un corps pur monophasé. Coefficients calorimétriques : relations de Clapeyron. Exemples de modèles idéaux.

2.5. Fonctions d’état d’un corps pur

Énergie interne, enthalpie, entropie, énergie et enthalpie libre molaires. Fonctions d’état extensives d’un système ouvert.

2.6. Le potentiel chimique

Définition du potentiel chimique. Dérivées du potentiel chimique. Intérêt du potentiel chimique.

Chapitre 3 : Équilibre diphasé d’un corps pur

3.1. Les différents états de la matière

Classification selon la densité. Classification selon la fluidité. Classification selon l’ordre.

3.2. Transitions de phase

Transitions de phase du premier ordre. Transitions de phase du second ordre.

3.3. Évolution d’un système diphasé

3.4. Condition d’équilibre d’un corps pur sous plusieurs phases

Variance d’un corps pur. Corps pur sous deux phases. Corps pur sous trois phases. Formule de Clapeyron

3.5. Surface d’état d’un corps pur

Représentation « 3D ». Diagramme des phases. Réseau d’isothermes d’Andrews.

3.6. Système diphasé liquide-gaz

Titres d’un système diphasé. Fonctions d’état d’un système diphasé.

Chapitre 4 : Machines thermiques

4.1. Étude générale des cycles dithermes

Diagramme de Raveau. Moteurs thermiques dithermes. Machines frigorifiques dithermes.

4.2. Centrale nucléaire à eau pressurisée

Principe de fonctionnement. L’énergie nucléaire. Structure du réacteur REP. Le rendement des centrales nucléaires.

4.3. Cycle Beau de Rochas

Principe de fonctionnement. Modélisation par un cycle réversible de gaz parfait. Rendement énergétique

4.4. Cycle Diesel

Principe de fonctionnement d’un moteur suralimenté par turbocompresseur. Modélisation simplifiée par un cycle de gaz parfait. Rendement énergétique.

4.5. Réfrigérateur à ammoniac

Principe de fonctionnement. Modélisation par un cycle réversible. Efficacité énergétique.