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CHIM0270-1

Chimie 2 : thermodynamique

Durée :30h Th, 30h Pr
ECTS :
1re candidature ingénieur civil6
Titulaire(s) :José Marien
Aperçu général :Le cours CHIM0270-1 consiste en l'enseignement des bases de la thermodynamique réversible et à leur application en thermodynamique chimique (étude des équilibres physicochimiques).Quelques aspects d' "engineering thermodynamics" sont abordés.
Table des matières condensée
  • Définitions de base en thermodynamique,systèmes; variables, fonctions d'état.
  • Echange chaleur,travail (utile,PdV).
  • Travail mécanique réversible et irréversible.
  • Energie interne,l'enthalpie.
  • Premier principe: conservation énergie totale :application à des systèmes : isolé,fermé,adiabatique.
  • Compressions et détentes isotherme ou adiabatique des gaz parfaits.
  • Notions de base en thermochimie.
  • Spontanéité et probabilité d'existence d'un état thermodynamique.
  • L'entropie: son interprétation statistique.
  • L'entropie et le 2ème principe de thermodynamique :application à un système isolé et à un système fermé.
  • Critère de spontanéité et d'équilibre.
  • Inégalité de Clausius ; création irréversible d'entropie.
  • Qualité de l'énergie.
  • Calcul de variation entropique dans quelques process réversibles et irréversibles.
  • Cycles thermodynamiques.
  • Entropie absolue et le 3ème principe.
  • Variation de l'entropie avec la température et dans les changements de phases.
  • L'entropie standard d'une réaction chimique.
  • L'enthalpie libre: définition de la fonction d'état G.
  • Critère de spontanéité et critère d'équilibre en fonction de G du système.
  • Combinaison des 1er et 2ème principes..
  • Relation entre la variation d'enthalpie libre et le travail utile.
  • L'enthalpie libre d'un gaz parfait.
  • Variation d'enthalpie libre dans une réaction chimique.
  • Aspect thermodynamique de l'équilibre chimique.
  • Calcul thermodynamique de la constante d'équilibre.
  • Thermodynamique des cellules électrochimiques.
  • Etude phénoménologique et thermodynamique des équilibres : phase gazeuse , changements de phases , équilibres acido-basiques , de solubilité , d'oxydo-réduction ( piles , électrolyse )
Objectif du cours :Ce cours fait partie d'un enseignement des fondements de la chimie générale et de la chimie physique nécessaires à la formation d'un ingénieur universitaire. Le cours de chimie s'étale sur les deux candidatures.

En première candi, le cours se divise en deux parties:
a) un rappel (CHIM0001-1) de notions vues dans l'enseignement moyen suivi de l'étude approfondie de la structure de l'atome
b) l'enseignement (CHIM0270-1),les implications et les applications des trois principes à la base de la thermodynamique suivi de l'étude phénoménologique et l'explication thermodynamique des différents équilibres chimiques et physiques.

Les aspects "quantité", "qualité", rendement de l'énergie sont également abordés en "Engineering thermodynamics".
Pré-requis :Bases de chimie et de physique vues dans l'enseignement moyen (savoir écrire et équilibrer une équation chimique nomenclature des éléments et composés chimiques inorganiques :
notions de force , travail , énergies potentielle et cinétique , unités et équation aux dimensions en physique , éléments d'électrostatique et d'électrodynamique , calcul différentiel et intégral ... )
Travaux pratiques :4 séances ( obligatoires ) de laboratoires soit quatre après-midi au second semestre.
Organisation :Répétitions de problèmes(obligatoires )et séances facultatives d'exercices ayant pour but d'entraîner les étudiants à la réflexion et appliquer la matière théorique vue au cours .
Le cours CHIM0270-1 se donne au 2ème semestre. Chaque semaine : une séance de 2h de cours théorique , suivie éventuellement d'une séance de problèmes. Les séances facultatives d'exercices (remédiation) ont lieu hebdomadairement durant une après-midi .
Notes de cours :Un syllabus (6ème édition 2001-2002 ) réunissant les matières de chimie (2 cours) enseignées en 1ère candi. est vendu aux étudiants.Celui-ci est complété par un syllabus de problèmes et un manuel de laboratoire .
Des transparents sont projetés au cours et les exercices proposés aux séances de remédiation sont disponibles via le w.w.w..
Evaluation :Un examen écrit et dispensatoire portant sur la matière du cours vue au premier semestre a lieu en janvier . En juin, les étudiants sont soumis à deux examens : a) un examen écrit de problèmes + laboratoire b)un examen écrit ( partiellement oral) portant sur la matière du second semestre .
Contacts :J.Marien (jmarien@ulg.ac.be )
bureau R-1 ( B-6C ) 04/3663430
secrétariat : Melle D.Salvé 04/3663414




ULg : Administration de l'Enseignement et des Etudiants - Affaires Académiques
Responsable de l'information : Monique Marcourt, directrice A.E.E.
Date de validité des données : 23/01/2004
Réalisation SEGI