La thermodynamique est une discipline transversale de la physique, qui traite des transformations de l'énergie sous toutes ses formes. La thermodynamique est une discipline essentielle pour l'ingénieur, et a des applications dans tous les domaines industriels : toute installation industrielle produit ou consomme de l'énergie, et est le siège de phénomènes physico-chimiques qui évoluent vers un état d'équilibre qui peut être prédit par la thermodynamique.
L'Unité d'Enseignement `'Thermodynamique appliquée'' a pour objectif de compléter et d'approfondir les connaissances en thermodynamique phénoménologique, acquises en 1er cycle permettant à l'ingénieur ou au futur ingénieur d'appliquer ses connaissances aux systèmes énergétiques dans le domaine industriels alimentaires.
Contenu des enseignements:
I Thermodynamique physique et chimique appliquée aux IAA
1 - Système – Etat d'un système - Variables d'état
2 - Le gaz parfait : notions de température et de pression
3 - Premier Principe de la thermodynamique
- Premier principe de la thermodynamique : l’énergie interne
- Premier principe de la thermodynamique : l’enthalpie
4 - Application du premier principe :
Les bilans thermiques et les transformations
5 - Le second principe - Notion d'entropie
6 - L' énergie libre - Le potentiel chimique
7 - Application de la loi d'action de masse aux équilibres physique et chimiques
8 - Les changements et transitions de phases
9 - Phénomènes aux interfaces
II- Les opérations élémentaires de traitement de l’air
1 – Les diagrammes de l’air humide
2 - Modification de la température de l’air : chauffage par une batterie sèche, chauffage par mélange de deux flux d’air,
refroidissement
3 – Modification de l’humidité de l’air : élimination des buées, humidification, déshumidification avec un corps hygroscopique
4 – Applications à des systèmes industriels
Pré requis:
Bases de thermodynamique physique ou de thermodynamique chimiques (1er cycle) souhaitables.
Ressources:
Introductory thermodynamics - Pierre Infelta 2004 ISBN : 1-58112-416-3 (livres) 1-58112-421-X ( Ebook).
Toute la physique - Horst Stöker et al. - Ed. : Dunod 1999 ISBN : 2-10-003942-3
Thermodynamique - Hubert Lumbroso - Ed. Mc Graw-Hill ISBN 2-7042-1104-3
Physical chemistry for the chemical and biological sciences - Raymond Chang - ISBN 1-891389-06-8
Compétences:
1 - Mettre en œuvre et calculer un bilan énergétique sur une opération unitaire ou un procédé,
2 - Calculer les propriétés thermiques et thermodynamiques et faire un bilan enthalpique,
3 - Calculer un rendement d'un moteur et le coefficient de performance d'un récepteur,
4 - Savoir prévoir le sens d'évolution d'une réaction chimique,
5 - Etudier un équilibre entre phases liquide solide et gazeux,
6 - Savoir tracer des évolutions sur un diagramme de phase,
7 - Utiliser rationnellement les énergies disponibles et les fluides.
Capacités:
Rédiger, communiquer, travailler en équipe, rigueur et organisation, sens pratique, sens critique, ouverture d'esprit et curiosité scientifique, capacité d'analyse et de synthèse, capacité d'abstraction logique.