Chimie II

Ce cours de Chimie II (Thermodynamique) s’adresse particulièrement aux étudiants de première année Socle Commun Licences (L1+ Ing) de Sciences et Technologies (ST). Le contenu de ce document porte essentiellement sur les trois principes de la thermodynamique et leurs applications, avec une partie sur l’enthalpie libre.

Le manuscrit est constitué de cours avec exercices corrigés, il est conforme aux programmes de thermodynamique (1ère ST) agréé par le ministère. Sa présentation didactique est le fruit de plusieurs années d’expérience pédagogique de l’auteur. Son contenu résulte de la lecture de nombreux ouvrages et documents dont la plupart sont cités dans les références bibliographiques.

Les cours sont présentés de façon simplifiée et renforcé avec une série d’exercices corrigés est donnée à la fin de chaque chapitre, afin d’aider l’étudiant à mieux assimiler les nouvelles notions pour mener à bien son examen.

Le polycopié est composé de sept chapitres organisés comme suit :

·         Chapitre I : Généralités sur la thermodynamique

·         Chapitre II : Chaleur, travail et Calorimétrie

·         Chapitre II :  1er Principe de la thermodynamique

·         Chapitre IV : Applications du 1er principe a thermodynamique à la

Thermochimie

·         Chapitre V :  2ème Principe de la thermodynamique

·         Chapitre VI : 3ème Principe et entropie absolue

·         Chapitre VII : Energie et enthalpie libres – Critères d’évolution d’un système


TD N 2 Thermodynamique + Sol

TD 2, Chaleur et Calorimétrie , échange thermique.

TD N° 1 Thermodynamique + Sol

Fiche de TD N° 1 en Thermodynamique + Solution

TD n°1

La série n° 1de Td Proposée pour cette année contient 6 exercices:

Fiche TD N°=1 : Thermodynamiques

Exercice 01 :

Calculer les dérivées partielles secondes des fonctions :

(a)   f(x,y) = x2 + 3xy2 + y5

(b) f(x,y)= (x2/ y)+(y2 / x)

(d) f(x,y) = xcosy – ycosx.

Exercice 02 :

Est-ce que les fonctions sont des différentielles totales exactes (DTE) ?

δz= (4xy + 3y2 – x) dx + (x2 + 2xy) dy

δz= 2xydx + (x2 + cosy)dy

Exercice 03:

Montrer que W et Q ne sont pas des fonctions d’état.

∂W=(nRT/p)dP-nRT.dT

∂Q=nCpdT-(nRT/P) dP

Exercice 04:

Un gaz obéit à l'équation du gaz parfait. A partir d'un état d'équilibre du gaz, la pression augmente de 1 % et la température de 2 %.

Déterminer la variation relative du volume ?.

Exercice 05:

Une bombe aérosol contient 50 mL de gaz (considéré parfait) à une pression de 1.107 Pa et à une température de 20 °C.  Calculer :

  • La quantité de matière (en mol) de ce gaz.
  • En déduire son volume molaire dans ces conditions.
  • En appliquant la loi de Mariotte, calculer le volume de gaz que cette bombe est susceptible de dégager dans l’air à 20 °C et à la pression atmosphérique.

Exercice 06:

A°/ Un ballon, qui contient 18,2 g de diazote gazeux (N2) à 20° C, occupe un volume de 16 L à une pression de 99,3 kPa. Quelle sera la pression si on augmente la température à 50° C, qu'on diminue le volume à 5 L et qu'on ajoute 12,8 g de dioxygène (O2)?

B°/ Un ballon contient un mélange de 36 g de dioxyde de carbone (CO2) et de 6,0 moles de

diazote (N2). La pression totale du système est de 253 kPa. Quelle est alors la pression

partielle de chacun de ces gaz ?