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Séance de cours

Approche de l'équilibre thermodynamique: systèmes ouverts

Dans cours

PHYS-106(h): Physique générale : thermodynamique

Le but du cours de Physique générale est de donner à l'étudiant les notions de base nécessaires à la compréhension des phénomènes physiques. L'objectif est atteint lorsque l'étudiant est capable de prévoir quantitativement les conséquences de ces phénomène ...

Description

Cette séance de cours explore le concept de potentiel chimique et son application dans la description de l'approche de l'équilibre thermodynamique dans des systèmes composés de deux phases. Il couvre la dérivation de léquation du système ouvert, les conditions de léquilibre thermique, mécanique et chimique, et lextension de la définition de lénergie libre de Gibbs aux systèmes ouverts.

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Enseignant·e

Ivo Furno

Source officielle

Proximité ontologique

Physique

Thermodynamique: Statistical mechanics

Concepts associés (22)

Équilibre thermodynamique

vignette|200px|Exemple d'équilibre thermodynamique de deux systèmes, en l'occurrence deux phases : l'équilibre liquide-vapeur du brome. En thermodynamique, un équilibre thermodynamique correspond à l'état d'un système ne subissant aucune évolution à l'échelle macroscopique. Les grandeurs intensives caractérisant ce système (notamment la pression, la température et les potentiels chimiques) sont alors homogènes dans l'espace et constantes dans le temps.

Système thermodynamique

En thermodynamique classique, un système thermodynamique est une portion de l'Univers que l'on isole par la pensée du reste de l'Univers, ce dernier constituant alors le milieu extérieur. Le système thermodynamique n'est pas forcément défini par une frontière matérielle, ni nécessairement connexe. Les gouttes de liquide dans un brouillard, par exemple, définissent un système thermodynamique. Le milieu extérieur considéré est constitué par la portion d'Univers en interaction avec le système étudié.

Thermodynamique hors équilibre

La thermodynamique hors équilibre est le domaine de recherche étudiant les phénomènes de relaxation et de transport au voisinage de l'équilibre thermodynamique. Il s'agit là de phénomènes dissipatifs donc irréversibles, liés à une augmentation de l'entropie. Les méthodes présentées ici relèvent de la thermodynamique proprement dite, qui permet de donner les lois caractérisant un phénomène.

Équilibre chimique

Un équilibre chimique est le résultat de deux réactions chimiques simultanées dont les effets s'annulent mutuellement. Une réaction telle que la combustion du propane avec l'oxygène, qui s'arrête lorsque l'un des réactifs est totalement épuisé, est qualifiée de réaction totale, complète ou irréversible. À contrario, une réaction comme l'estérification, aboutissant à un mélange stable dans le temps de réactifs et de produits, sans disparition totale de l'une des espèces chimiques, est qualifiée de réaction partielle, incomplète, réversible ou inversible : ce type de réaction aboutit à un équilibre chimique.

Processus thermodynamique

Un processus thermodynamique, ou une transformation thermodynamique, est une transformation (ou une série de transformations) chimique ou physique d’un système partant d’un état d’équilibre initial pour aboutir à un état d’équilibre final.

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Thermodynamique: Exploration des potentiels thermodynamiques et des états d'équilibre

Couvre les potentiels thermodynamiques et leur rôle dans l'équilibre du système avec les réservoirs.

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Couvre la loi de l'action de masse, l'établissement de l'équilibre, et des exemples d'application dans la thermodynamique.

Équilibres de phase : comprendre la séparation vapeur-liquide

Fournit un aperçu des diagrammes de phase vapeur-liquide et de leur rôle dans les processus de séparation, en se concentrant sur les équilibres de phase et la règle de phase de Gibbs.

Thermodynamique chimique : principes et applications

Fournit un aperçu de la thermodynamique chimique, en se concentrant sur le potentiel, la cinétique des réactions et la relation entre les propriétés thermodynamiques et les réactions chimiques.

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Équilibre thermodynamique

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Thermodynamique hors équilibre

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