Cours 1 - A la source de la combustion: la thermochimie

4AE02
PHYSIQUE DE LA COMBUSTION
PARTIE 1. THERMOCHIMIE
PARTIE 1. THERMOCHIMIE
Alexis Matynia
ale[email protected]

PLAN
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I. Généralités
II. Composition d’un mélange à l’équilibre
Second principe et loi d’évolution pour un système réactif
III. Température de flamme
Premier principe de thermodynamique et systèmes réactifs
Premier principe de thermodynamique et systèmes réactifs

I. Généralités
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Notion de richesse
Critère stœchiométrique permettant de définir la proportion de combustible
par rapport à la proportion de carburant. Il se calcule à partir de la formule :
Inconvénient : définition asymétrique
Symétrisation, notion de richesse normalisée :
Mélange
pauvre Mélange riche
1
0
Mélange pauvre Stœchiométrie Mélange riche
0,50 1

II. Composition d’un mélange à l’équilibre
Second principe et loi d’évolution pour un système réactif
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Il existe une fonction d’état, extensive, non conservatrice, appelée entropie S,
Le deuxième principe déclare que les systèmes ont tendance à évoluer à partir de
configurations très ordonnées et statistiquement improbables vers des configurations
désordonnées plus probables
Entropie : εντρoπη « cause d’évolution »
1. Rappels sur la définition de l’entropie pour des systèmes mono-constituants
Il existe une fonction d’état, extensive, non conservatrice, appelée entropie S,
telle que :
Remarques :
Dans une transformation, l’entropie créée est donc toujours supérieur ou égale à 0
δS=0 => transformation réversible
δS>0 => transformation irréversible

II. Composition d’un mélange à l’équilibre
Second principe et loi d’évolution pour un système réactif
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1. Rappels sur la définition de l’entropie pour des systèmes mono-constituants
Le premier principe de la thermodynamique, appliqué aux systèmes fermés, peut se
définir par l’ équation :
!
"
Avec δW, le travail exercé aux frontières du système tel que :
#
!
"
Expression valable pour un système mono-constituant
De même, le seconde principe de la thermodynamique défini l’existence d’une
fonction d’état, appelée entropie, telle que :
Avec
$
%
&
D’où
On en déduit :
!
"