Thermodynamique et thermique

Description

Introduction à la thermodynamique :

• Vocabulaire et transformations courantes - Aspects microscopiques - Travail et chaleur - Température et pression -Principe zéro de la thermodynamique - La capacités calorifiques.

Premier principe de la thermodynamique :

• Les grandeurs thermodynamiques : énergie interne et enthalpie, équations d’état (gaz parfaits et van der Waals) ;
• Le gaz parfait. Loi de Mayer. Énergie interne et enthalpie du gaz parfait. Capacité calorique du gaz parfait. Rappels de mathématiques, différentielles et dérivées partielles.

Second principe de la thermodynamique :

• L’entropie - Expérience de Joules Gay Lussac - Identité thermodynamique -Définition de la température thermodynamique et de la pression par l’entropie - Application au gaz parfait.

Les machines thermiques :

• Moteurs - pompe à chaleur et machines frigorifiques - Le cycle de Carnot - Énoncé de 2nd principe suivant Carnot - Rendement et efficacité.

Les différents transferts de chaleur :

• Radiatifs, conductifs (diffusifs), convectifs ;
• Transfert de chaleur par conduction. Loi de Fourier. Notion de résistance thermique. Analogie électrique ;
• Transfert de chaleur par convection.

Compétences visées

• Assimiler et comprendre les notions de bases en thermodynamique ;
• Savoir calculer travail, chaleur et variation d’énergie à l’aide des principes fondamentaux de la thermodynamique pour une transformation particulière définie par l’énoncé.

Compétences transverses :

• Expliquer les concepts de base en physique, de manipuler les unités et d'estimer les ordres de grandeurs ;
• Formuler mathématiquement et résoudre des problèmes dans les domaines de la physique et de l'ingénierie.

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