cours de thermodynamique chimique cbg1 vf1

COURS DE THERMODYNAMIQUE
CHIMIQUE
Bamba El-Hadji S.
Professeur titulaire
Laboratoire de chimie organique et de substances naturelles

PLAN DU COURS
Le premier principe : les fonctions U et H
Principe de conservation de l’énergie
U = énergie interne; H = enthalpie interne
Le second principe : les fonctions S, F G
Principe de l’évolution
S= entropie; F : énergie libre; G= énergie libre
Le troisième principe ou principe de Nersn’t
Enjeu : fournit une échelle d’entropie

SYSTÈME
Définition
1.
Objet de l’étude
2.
Séparé de l’univers ou du milieu extérieur par une paroi qui
appartient ou non au système
3.
L’univers = système + milieu extérieur (environnement)
Propriété
S
iège de transformations physico- chimiques
Capable d’évoluer lorsque les paramètres extérieurs (température et
pression) changent
Paramètres
de définition
Quantité
de matière
État de la matière (gaz, liquide, solide)
Éléments de définition de l’état de la matière
Type de
systèmes
Le système peut échanger avec le milieu extérieur le l’énergie (chaleur et
travail) et de la matière. En fonction de ces échanges, il existe quatre
type de système
Ouvert
: échange de chaleur, de travail et de matière
Fermé
: échange d’énergie (chaleur et travail) et absence d’échange de
la matière
Isolé
: pas d’échange d’`énergie et de matière
Adiabatique
: échange de travail , pas d’échange de chaleur et de
matière

SYSTÈME
Modalité de
description
Un système est défini
lorsque l’on peut déterminer
•
Sa masse m
•
Sa température
•
Sa pression
•
Les concentrations de ses divers composantes dans ses
différentes phases
•
Sa masse volumique
•
Les pressions partielles de ses composantes gazeuses
•
Son indice de réfraction
Ces éléments sont les caractéristiques ou LES VARIABLES D’ÉTAT
du système

LES VARIABLES D’ÉTAT (VE)
Rôle
Décrire l’état
d’un système
Nombre
Le
nombre de VE est déterminé de manière à bien définir chacune
des propriétés du système
Types de
VE
Les variables intensives
Les valeurs des variables sont indépendantes de la quantité de
matière du système : T, P, la concentration
Les
variables intensives ne sont pas additives
Les variables extensives
Les valeurs des variables dépendent de la quantité de matière du
système : M, volume V, quantité de matière
Les
variables extensives sont additives
Exemples
Cas de trois systèmes unis
Les grandeurs intensives de système d’ensemble restent inchangées
lorsque l’on assemble les 3 sous
-systèmes
Le grandeur extensive de l’ensemble des 3 système est la somme des
grandeurs extensives de chacun des 3 sous
-système