I. Quelques notions indispensables
Fonctions de plusieurs variables1. Définition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Variables indépendantes 3. Dérivées partielles 4. Fonctions composées 5. Différentielle totale 6. Fonctions implicites
Mesures physiques7. Qu'est-ce qu'une mesure 8. Incertitude absolue 9. Erreurs systématiques 10. Incertitude relative 11. Calcul des incertitudes 12. Formules d'approximation 13. Problème de la marche au hasard. Loi de Gauss 14. Unités
II. Introduction à la thermodynamique1. Structure de la matière. Notion de modèle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Pression dans un fluide parfait en équilibre 3. Systèmes 4. Point de vue adopté dans cet ouvrage 5. Description d'un système par des variables d'état 6. Équilibre 7. Transformations d'un système 8. Notion d'équation d'état 9. Notion d'échelle thermométrique 10. Température absolue. Échelle légale 11. Mesure pratique des températures 12. Coefficients thermoélastiques
III. Propriétés thermoélastiques des gaz parfaits1. Définition d'un gaz parfait. Loi de Boyle - Mariotte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Loi d'Avogadro 3. Équation d'état des gaz parfaits 4. Applications simples de l'équation d'état 5. Mélange des gaz parfaits 6. Application 7. Masse volumique et densité des gaz 8. Équilibre de l'atmosphère terrestre (isotherme)
IV. Théorie cinétique des gaz parfaits1. Quelques intégrales utiles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Hypothèses de la théorie cinétique 3. Loi de distribution de Maxwell 4. Vérifications expérimentales 5. Calcul de la pression cinétique 6. Équation d'état du gaz 7. Énergie d'un gaz parfait monoatomique 8. Libre parcours moyen 9. Application: calcul d'une fuite 10. Phénomènes de diffusion.
V. L'énergie interne et le premier principe de la thermodynamique1. Énoncé du premier principe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Diverses formes d'énergie 3. Coefficients calorimétriques 4. La fonction enthalpie 5. Calorimétrie 6. Résultats concernant les chaleurs massiques
VI. Propriétés énergétiques des gaz parfaits1. Lois de Joule pour un gaz parfait monoatomique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Généralisation des lois de Joule à tous les gaz parfaits 3. Relation de Mayer 4. Théorie des chaleurs molaires 5. Compression isotherme quasi statique d'un gaz parfait 6. Compression adiabatique quasi statique d'un gaz parfait 7. Mesure du coefficient g 8. Un exemple de cycle moteur 9. Cycle de Carnot d'un gaz parfait
VII. L'entropie et le second principe de la Thermodynamique1. Phénomènes irréversibles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Description de l'état d'un système en Physique statistique 3. États accessibles d'un système 4. Lois fondamentales de la Mécanique Statistique 5. Énoncé du second principe 6. Relation entre l'entropie et les variables d'état 7. Identité thermodynamique 8. Entropie d'un gaz parfait 9. Relation fondamentale pour le calcul des variations d'entropie 10. Exemples de calculs de variations d'entropie 11. Entropie de mélange 12. Système en équilibre avec un thermostat 13. Théorème de Nernst
VIII. Machines thermiques. Notion d'énergie utilisable1. Variation d'entropie dans les processus irréversibles . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Théorème de Carnot 3. Les différents types de machines thermiques 4. Machines frigorifiques 5.
Évolution d'un système couplé à un milieu extérieur
IX. Potentiels thermodynamiques1. Diverses formes de l'identité thermodynamique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Relations de Maxwell 3. Coefficients calorimétriques d'un fluide homogène 4. Traction d'un fil métallique 5. Potentiel thermodynamique généralisé 6. Formules de Helmholtz 7. Potentiel chimique 8. Extensivité des potentiels thermodynamiques 9. Identité de Gibbs - Duhem 10. Énergie libre et enthalpie libre des gaz parfaits 11. Potentiel chimique des gaz parfaits 12. Règle des phases
X. Gaz réels1. L'équation de Van der Waals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Propriétés thermoélastiques des gaz réels 3. Détente de Joule - Gay-Lussac 4. Détente de Joule - Thomson 5. Inversion de l'effet Joule - Thomson 6. Retour sur les propriétés des gaz parfaits
XI. Changements de phase des corps purs1. Définitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Diagrammes d'équilibre 3. Vapeurs sèches et vapeurs saturantes 4. Courbe de saturation. Isothermes d'Andrews 5. Courbe de fusion 6. Chaleurs latentes de changement de phase 7. Changements de phase d'un corps pur et enthalpie libre 8. Relation de Clapeyron 9. Chaleurs massiques le long de la courbe de saturation 10. Stockage des fluides 11. Retards aux changements d'état 12. Polymorphisme
XII. Systèmes binaires1. Équilibre liquide-vapeur d'un système binaire (solutions idéales) . . . . . . . . 2. Cas des solutions non idéales. Azéotropie 3. Cas particulier d'un corps non volatil en solution diluée 4. Équilibre liquide-solide d'un système binaire
XIII. Thermochimie1. Chaleurs de réaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Relation entre DU et DH 3. Variation des chaleurs de réaction avec la température 4. Contribution de l'énergie thermique à la chaleur de réaction 5. Distinction entre énergie de dissociation et énergie de liaison 6. Calcul des chaleurs de réaction et des énergies de liaison
XIV. Équilibres chimiques1. Définitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Étude expérimentale des équilibres 3. Loi d'action de masse 4. Équilibres homogènes en phase gazeuse 5. Équilibres homogènes en phase liquide 6. Équilibres hétérogènes 7. Isobare et isochore de Van't Hoff 8. Variance des systèmes chimiques 9. Lois du déplacement des équilibres 10. Calcul des constantes d'équilibre à partir des données thermochimiques
Problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Réponses aux exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Bibliographie sommaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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