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CHIM0270-2

Chimie 2 : thermodynamique

Durée :30h Th, 5h Pr
ECTS :
1re candidature ingénieur civil architecte2,5
Titulaire(s) :José Marien
Aperçu général :Le cours CHIM0270-2 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 architecte.Le cours de chimie se donne uniquement en 1ère candi.et 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 (CHIM0270-2),les implications et les applications des trois principes à la base de la thermodynamique réversible suivi de l'étude phénoménologique , 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 :néant
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 CHIM0270-2 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 .
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
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