Eléments de thermodynamique

Durée

26h Th, 26h Pr

Nombre de crédits

Enseignant

Benoît Heinrichs

Langue(s) de l'unité d'enseignement

Langue française

Organisation et évaluation

Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier

Horaire

Horaire en ligne

Unités d'enseignement prérequises et corequises

Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme

Contenus de l'unité d'enseignement

Le cours vise à présenter les bases de la thermodynamique et à établir le lien avec les domaines de l'ingénieur.
Le cours est articulé autour de trois axes: les principes fondamentaux, l'introduction aux machines thermiques et la thermodynamique chimique. Il comprend les chapitres suivants:

• Notions de base
• Energie, chaleur, travail - Premier principe: la conservation de l'énergie
• Enthalpie
• Processus élémentaires
• Energie interne de réaction et enthalpie de réaction
• Conversion de chaleur en travail: les machines thermiques - Deuxième principe
• Deuxième principe, entropie, troisième principe
• Entropie de réaction
• L'enthalpie libre - Critères de spontanéité et d'équilibre d'une réaction
• Potentiel chimique
• Transformations et équilibres de phases - Diagrammes de phases

Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement

A l'issue du cours, les étudiants seront capables de:

• comprendre les concepts de base de la thermodynamique;
• maîtriser les premier, second et troisième principes de la thermodynamique;
• calculer les échanges d'énergie lors des transformation physiques et chimiques de la matière;
• prévoir le sens de ces transformations et calculer les équilibres qui y sont associés.

Savoirs et compétences prérequis

Notions de chimie, physique et analyse mathématique vues en première année du grade de bachelier en sciences de l'ingénieur

Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement

Le cours est un ensemble cohérent de leçons de théorie et de séances interactives d'exercices.
Les leçons de théorie introduisent les nouveaux concepts qui sont illustrés à l'aide de nombreux exemples.
L'objectif des séances d'exercices est de faire acquérir aux étudiants la maîtrise de la matière par la résolution de problèmes. Au cours de ces séances, un exercice est d'abord résolu et expliqué en détail. Ensuite, les étudiants résolvent des problèmes successifs par eux-mêmes avec l'aide des encadrants.
En fin de quadrimestre, une séance de questions-réponses est organisée. Elle constitue une occasion supplémentaire de poser toutes les questions utiles sur les matières théoriques et pratiques.

Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance)

Présentiel

Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours

Les notes et les diapositives du cours théorique ainsi que le fascicule d'exercices sont disponibles à la Centrale des Cours de l'AEES et sur eCampus.

Modalités d'évaluation et critères

Un examen final écrit en janvier.
Examen écrit en août/septembre (seconde session).
Les examens consistent en la résolution de problèmes.

Stage(s)

Remarques organisationnelles

Le cours a lieu au premier quadrimestre.
Les leçons théoriques ainsi que les séances d'exercices ont lieu en amphithéâtre avec l'ensemble des étudiants.
Lors des séances d'exercices, les étudiants laissent des rangées libres entre eux, ce qui permet aux encadrants de circuler parmi eux et de les aider individuellement dans la résolution des problèmes (cf. rubrique "Activités d'apprentissage et méthodes d'enseignement").

Contacts

Prof. Benoît HEINRICHS Nanomaterials, Catalysis & Electrochemistry - NCE Department of Chemical Engineering University of Liège
Building B6a (office 0/10b) - Quartier Agora Allée du six Août 13 4000 Liège - Belgium
Phone: +32 4 366 35 05 e-mail: via le site du cours sur eCampus dans myULg
Secrétariat: Tél. 04 366 4426/3541

Notes en ligne