Première partie : THERMODYNAMIQUE GENERALE

 

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A.    Définitions et grandeurs de la thermodynamique

I.      Description d’un système

           I.1 – Définition d’un système

I.2 – Variables d’état

I.3 – Phases, système homogène, système hétérogène

I.4 – Système physico-chimique

II.    Fonctions d’état – fonctions homogènes – grandeurs molaires partielles

            II.1 – Fonctions d’état

            II.2 – Fonctions homogènes

            II.3 – Grandeurs molaires partielles

III. Transformations d’un système

           III.1 – Transformations isotherme, isochore, etc.

           III.2 – Transformations infinitésimales – identité de Reech

           III.3 – Transformations réversibles, irréversibles

           III.4 – Travail et chaleur mis en jeu dans les transformations – formes différentielles

III 5 – Variation d’une fonction d’état au cours d’une transformation

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B.    Les principes de la thermodynamique

I.      Le premier principe

II.     Le second principe

III.   Théorème de Nernst : le 3^ème principe de la thermodynamique

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C.    Fonctions d’état caractéristiques – potentiels thermodynamiques –critères d’évolution spontanée d’un système

I.      Les fonctions d’état caractéristiques de la thermodynamique

II.    Les potentiels thermodynamiques

            II.1 – Introduction

            II.2 – Potentiel thermodynamique pour les systèmes thermiquement isolés

II.3 – Autres potentiels thermodynamiques

III. Critères d'évolution spontanée des systèmes

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D.    Capacités calorifiques et coefficients calorimétriques – calculs généraux

I.      Capacités calorifiques et coefficients calorimétriques

I.1 – A volume constant

I.2 – A pression constante

II.    Capacités calorifiques moyennes et vraies

III. Relations entre les capacités calorifiques et les coefficients calorimétriques

IV. Calcul des variations d’énergie interne, d’enthalpie et d’entropie

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E.    Equilibre entre phases – potentiel chimique – règle des phases

I.      Equilibre entre phases d’un corps pur

             I.1 – Règle de l’équilibre des phases

I.2 – Courbe de saturation – formule de Clapeyron

II.    Equilibre entre phases à plusieurs constituants

           II.1 – Le potentiel chimique

II.2 – Equilibre entre phases à plusieurs constituants

III. Règle des phases de Gibbs

           III.1 – Notion de variance

III.2 – Règle des phases

 

Deuxième partie : QUELQUES APPLICATIONS

DE LA THERMODYNAMIQUE

 

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A.    La réaction chimique

I.      Condition d’équilibre en phase homogène

             I.1 – Avancement d’une réaction

               I.2 – Condition d’équilibre

II.    Critère d’évolution spontanée des réactions chimiques

III. Loi d’action de masse

             III.1 – Enthalpie libre standard de réaction

             III.2 – Loi d’action de masse

IV. Déplacement d’équilibre chimique

IV.1 – Influence de la température

IV.2 – Influence de la pression

IV.3 – Ajout d’un constituant actif

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B.    Les diagrammes d’Ellingham

I.   Position du problème

II.    Diagramme d’Ellingham

           II.1 – Généralités

II.2 – Identification des domaines

III. Utilisation des diagrammes d’Ellingham

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C.    Diagrammes d’équilibre des phases du corps pur

I.     Conditions d'équilibre d'un corps pur sous plusieurs phases - variance et diagrammes de phase

           I.1 – Conditions d'équilibre d'un corps pur sous plusieurs phases

           I.2 – Variance et diagrammes de phases du corps pur

II.    Transitions de phases - classification d'Ehrenfest

           II.1 – Transitions du premier ordre - relation de Clapeyron

II.2 – Transitions du second ordre - relations d'Ehrenfest

III.    Diagrammes d'équilibre des phases du corps pur

III.1 – Transitions du corps pur - positionnement des phases

III.2 - Quelques exemples de diagrammes

III.3 - Surface caractéristique du corps pur

III.4 - Cas particulier de la transition liquide-vapeur

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D. Equilibre des mélanges binaires

I. Cas d’un mélange idéal de gaz parfaits en équilibre avec une solution idéale

 I.1 - Diagrammes d’équilibre isotherme

 I.2 - Diagrammes d’équilibre isobare

II. Cas des solutions réelles – notion d’azéotropie

 II.1 - Cas des solutions diluées - loi de Henry

 II.2 - Cas des solutions réelles

 II.3 - Azéotropie

III. Application des diagramems binaires liquide-vapeur - distillation