I. Concepts fondamentaux et premiers principes1. Concepts de base . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . a. Énergie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . b. Système et milieu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . c. État . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . d. Processus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . e. Grandeurs et unités . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Travail mécanique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. Autres formes du travail thermodynamique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. Chaleur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5. Réversibilité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . a. Processus adiabatique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . b. Réversibilité mécanique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . c. Processus isotherme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . d. Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6. Première loi de la thermodynamique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7. Enthalpie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8. Notation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9. Capacité calorifique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . a. Gaz parfait . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
II. La seconde loi de la thermodynamique1. Énoncés axiomatiques de la première et de la seconde loi. Entropie 2. Machine thermique et pompes à chaleur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. Entropie d’un gaz parfait . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. Cycle de Carnot pour un gaz parfait . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5. Entropie et équilibre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
III. Formulations mathématiques en thermodynamique1. Différentielles exactes et fonctions d’état . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Relations de transformation pour les systèmes divariants . . . . . . . . 3. Transformations de Legendre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.
Fonctions caractéristiques des systèmes PVT 5. Capacités calorifiques des systèmes PVT de composition constante 6. Réalisation de l’équilibre dans les systèmes hétérogènes fermes a. Formes particulières de la relation générale . . . . . . . . . . . . . . . .
IV. Propriétés des substances pures1. Comportement PVT d’une substance pure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Changements de phase de corps purs. Formule de Clapeyron . . . . . 3. Pressions de vapeur et chaleurs latentes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. Propriétés thermodynamiques des systèmes biphasés . . . . . . . . . . . 5.
Dilatation isobare et compressibilité isotherme 6. Capacités calorifiques des solides et des liquides . . . . . . . . . . . . . . 7. Capacités calorifiques des gaz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8. Évaluation des propriétés thermodynamiques des systèmes PVT a. Enthalpie, entropie et volume résiduels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9. Diagrammes et tables thermodynamiques pour les systèmes PVT
Questions de révision (chapitres I - IV) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
V. Système PVT : équations d’état, états correspondants1. Le facteur de compressibilité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Équations d’état sous forme du viriel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. Formes réduites des équations du viriel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. Équations d’état empiriques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5. Corrélations entre états correspondants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . a. Facteur acentrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . b. Corrélation de Pitzer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
VI. Thermodynamique des écoulements1. Équations de l’énergie pour un système clos . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Équations de l’énergie pour des écoulements en régime stationnaire 3. Équations générales de l’énergie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. Application de la seconde loi aux processus d’écoulement . . . . . . . a. Écoulements réversibles adiabatiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . b. Processus d’étranglement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . c. Valeurs limites imposées par la seconde loi . . . . . . . . . . . . . . . . 5. Le bilan de l’énergie mécanique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
VII. Thermodynamique chimique1. Propriétés molaires partielles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Fugacité. Coefficient de fugacité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. L’égalité des fugacités, critère de l’équilibre entre les phases . . . . 4.
Solutions idéales. États standards. Variations des propriétés a. Solutions idéales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . b. États standards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . c. Variations des propriétés associées au mélange . . . . . . . . . . . . . d. Activité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5. Propriétés d’excès. Coefficient d’activité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6. Diagrammes de phase pour les systèmes binaires . . . . . . . . . . . . . . a. Systèmes vapeur-liquide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . b. Systèmes liquide-liquide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . c. Systèmes liquide-solide et solide-solide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7. Calculs sur l’équilibre vapeur-liquide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . a. Équations EVL loi de Raoult . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . b. Déviations de la loi de Raoult . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . c. Coefficients-K d’équilibre et calculs " flash " . . . . . . . . . . . . . . . 8.
Stœchiométrie des réactions chimiques. a. Coefficients stœchiométriques ; coordonnées de réaction . . . . . . b. Changements dans les propriétés associés aux réactions . . . . . . . . . 9. Calculs sur l’équilibre des réactions chimiques . . . . . . . . . . . . . . . a. Critère de l’équilibre chimique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . b. Réactions entre gaz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . c. Réactions entre gaz parfait . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . d. Équilibres entre réactions multiples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
VIII. Analyse thermodynamique des processus1. Le travail d’un processus entièrement réversible . . . . . . . . . . . . . . . 2. L’énergie qui devient inutilisable sous forme de travail . . . . . . . . .
Questions de révision (chapitres V à VIII) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Appendices Facteurs de conversion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Préfixes pour les multiples et sous multiples des unités . . . . . . . . . . . . Valeurs de la constante universelle des gaz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Constantes critiques et facteurs acentriques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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1 1 1 2 2 2 6 7 8 8 9 10 11 12 12 14 15 15 16
35 39 40 43 46
67 70 73 79 83 84
99 103 105 105 109 111 111 112 117
142
146 149 153 155 158 158 159
183 188 192 194 194 197 198 200
232 236 243 246 246 247 249 251 254 255 257 259 260 260 264 265 268 272 277 277 278 278 281
308 311
332
335 336 336 337 338
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