Institut de Technologie Département de Technologie chimique Industrielle 1ère Année licence professionnelle (GP) Correction de la série TD N°01 (Chimie 2) Questions de cours : Définition a) La thermodynamique chimique = Thermochimie Thermo / dynamique Chaleur / mouvement La thermodynamique est une partie de la physique qui traite les relations entre les phénomènes calorifiques (phénomène thermique, chaleur) et les phénomènes mécaniques (mouvement). b) On divise l’univers en deux parties : Le système (S) est une partie qui est soumise à nos investigations, c’est à dire à nos études théoriques et pratiques. Le milieu extérieur (ME) est l’autre partie de l’univers. Classification des systèmes : 1. Système isolé : Pas d’échange de matière et de l’énergie (Q et W) avec le milieu extérieur Exemple : Un Thermos 2. Système non isolé : - Système fermé : Pas d’échange de matières avec le milieu extérieur « il échange que de l’énergie Q et W » Exemple : Une résistance électrique - Système ouvert : Il échange de matières et de l’énergie avec le milieu extérieur Exemple : Une voiture c) La transformation : c’est une modification du système de l’état d’origine, c’est à dire au moins une de ces grandeurs d’état à varié. Différents types de la transformation Transformation réversible : le système peut repasser par tous les états d’équilibres mais en modifiant tous les paramètres en sens inverse. On peut repasser, par le même chemin, en allant de l’état final vers l’état initial. C’est une transformation lente. Transformation irréversible : son écoulement dans le temps ne peut se faire que dans un seul sens : impossible de revenir en arrière. C’est une transformation brusque et spontanée, contre une pression extérieure jusqu’à une pression finale. Transformation cyclique : c’est une transformation où l’état final coïncide initial après passages par plusieurs états d’équilibre successifs. Enseignante : F. BELALIA Institut de Technologie Département de Technologie chimique Industrielle 1ère Année licence professionnelle (GP) Transformations particulières Transformation isobare : elle se fait à pression constante P = Cte Transformation isochore : elle se fait à volume constant V = Cte Transformation isotherme : elle se fait à température constante T = Cte Transformation adiabatique : elle se fait sans échange de chaleur avec l’extérieur Q=0 d) Equation d’état : L’état d’un système est défini par un nombre limité de grandeurs d’état indépendantes. Par exemple les variables d’état pour étudier le système sont: T, P et V. Ces variables d’état sont liés par une relation tel que f (T, P, V) = 0 appelée: équations d’état. Exemple : l’équation d’état d’un gaz parfait est : PV= n RT Fonction d’état : Les variables d’une fonction d’état au cours d’une transformation ne dépend que de l’état initial et l’état final et non pas du chemin suivi. Variables d’états : Parmi les variables d’état d’un système certaines sont indépendantes de la quantité de matière. Ces variables sont dites intensives (exemple T et P). Les grandeurs d’état qui sont proportionnelles à la quantité de matière sont appelées variables extensives (exemples m, V...). Exercice 01 1. Calcul de la pression partielle (Pi) = =( ∑ ) Calculons d’abord le nombre de moles de chaque constituant (ni) ainsi que le nombre de moles total (Σni) 0.150 = = = 0.075 2 0.700 = = = 0.025 28 0.150 = = = 0.02 17 ∑ = + + = 0.075 + 0.025 + 0.02 = 0.12 moles = = Enseignante : F. BELALIA ∑ ∑ = = . . . . * 1= 0.625 atm * 1= 0.208 atm Institut de Technologie Département de Technologie chimique Industrielle 1ère Année licence professionnelle (GP) = = ∑ . . * 1= 0.167 atm 2. Calcul de la fraction molaire (xi) = = ∑ = = ∑ = . . = 0.208 . = ∑ = 0.625 . . . = 0.167 Ou bien : = = = 0.625 = 0.625 1 0.208 = = 0.208 1 0.167 = = 0.167 1 = 3. Calcul du volume partiel (Vi) = ⟹ = RT R= 0.082 l.atm / K. mol et T= 27+ 273= 300 K = = 0.075 ∗ 0.082 ∗ 300 = 2.952 0.625 = = 0.025 ∗ 0.082 ∗ 300 = 2.956 0.208 = = Volume total (V) : = = 0.02 ∗ 0.082 ∗ 300 = 2.95 0.167 ∑ = . ∗ . ∗ = = 2.952 litres Le volume partiel c’est le volume total, c’est comme si chaque gaz occupait le volume total tout seul. Enseignante : F. BELALIA Institut de Technologie echnologie Exercice 02 Enseignante : F. BELALIA Département de Technologie chimique himique Industrielle 1ère Année licence professionnelle (GP)
