Cours Thermodynamique Chimique PDF Gratuit

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Présentation du Cours Thermodynamique Chimique

Introduction

La thermodynamique est la science des échanges d’énergie entre les systèmes, ou entre les systèmes et le milieu extérieur, lors de la transformation de la matière.

Elle repose sur deux notions de base: l’énergie interne (U) et l’entropie (S) qui satisfont aux deux principes suivants:

1. L’énergie se conserve (premier principe de conservation de l’énergie).
2. L’entropie ne peut qu’augmenter (deuxième principe d’évolution)

L’application des deux principes permet de définir l’état d’équilibre d’un système et d’expliquer sa tendance à évoluer spontanément vers son état d’équilibre.

Elle se propose d’évaluer les échanges d’énergie et de matière entre le milieu extérieur et les systèmes.

Elle sert, par exemple à:

• Prévoir les conditions dans lesquelles différents états physiques ou différentes substances chimiques sont en équilibre;
• Prévoir les conditions dans lesquelles une réaction évolue spontanément
• Permettre de juger la qualité de production dans un procédé industriel et des améliorations possibles;
• Elle est également nécessaire pour le calcul d’avant-projet d’un nouveau dispositif industriel…

La thermodynamique en générale aide à comprendre la nature qui nous entoure. Elle est à la base de très nombreuses industries comme: Industrie agroalimentaire; Industrie pharmaceutique; Industrie pétrolière; Dessalement…

Plan du Cours

• Corps pur : variance, condition d’équilibre entre phases, équation de Clapeyron
• Grandeurs molaires partielles : principales relations, procédures de détermination, Grandeurs de mélange
• Potentiel chimique : définition et signification, Influence de la pression P et de la température
• Fugacité des gaz réels : définition, intérêt, détermination, Variation de la fugacité avec la température et la pression, la fugacité et la loi d’action de masse
• Solutions idéales : Équilibre liquide-vapeur, loi de Raoult, grandeurs de mélanges des solutions idéales, potentiel chimique d’un constituant dans un mélange idéal, diagramme de phases des systèmes binaires
• Solutions réelles : Déviations par rapport à l’idéalité, Loi des solutions diluées, activité et coefficient d’activité, états de référence, grandeurs de mélanges, grandeurs d’excès
• Notions sur la distillation : distillation d’un mélange binaire idéal, les colonnes à distiller, distillation d’un mélange avec azéotropie, miscibilité partielle ou nulle
• Équilibre solide pur-solution : Étude thermodynamique dans le cas générale, Cas des solutions idéales
• Propriétés colligatives : Cryoscopie, Ébullioscopie, Osmomètre.

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