Cours de Thermodynamique

Jean Louis DEISS enseigne la Thermodynamique en IUP Génie des Systèmes Industriels en première année, à l'IPST (Université Louis Pasteur - Strasbourg 1 - France).

Il vous présente ici son polycopié complet. Ce document va bien évidement plus loin que le cours d'IUP 1, et peut servir de base à tout étudiant recherchant un cours de thermodynamique, avec à la fois une présentation théorique, des applications industrielles et des sujets d'exercices.

Vous pouvez accéder directement à une partie du document grâce à cette table des matières, ou le lire progressivement. Il a été découpé en plusieurs fichiers, afin de limiter le temps de chargement. On navigue entre les fichiers à l'aide des icônes tout en haut et en bas de chaque partie.

THERMODYNAMIQUE

• 1. Introduction
• Exercices : Unités et Grandeurs Thermiques
• 2. Système thermodynamique et état d'équilibre
• 2.1 Définition du système
• 2.2 Etat du système
• 2.3 Evolution ou transformation du système
• 2.4 Equations d'état du système et fonction d'état
• 3. Les Echanges d'énergie : travail, chaleur, énergie interne
• 3.1 Energie interne U
• 3.2 La chaleur Q
• 3.3 Le travail W
• 3.4 Le premier principe
• 3.5 Enthalpie H
• Exercices : Travail, chaleur, énergie interne

LES GAZ PARFAITS ET REELS

• 4.1. Le gaz parfait
• 4.1.1 La pression du gaz
• 4.1.2 La température absolue du gaz
• 4.1.3 Equation d'état du gaz parfait
• 4.1.4 Energie interne du gaz parfait
• 4.1.5 Lois des mélanges de gaz
• 4.1.6 Diagrammes des gaz parfaits
• 4.2. Les gaz réels
• 4.2.1 Diagrammes du gaz réel
• 4.2.2 Lois des gaz réels
• 4.2.3 Coefficients thermoélastiques des gaz.
• 4.2.4 Détente des fluides
• Exercices : Gaz parfaits et réels

LES TRANSFORMATIONS REVERSIBLES

• I. Systèmes Fermés
• 5.1 Transformation isochore (V = cte)
• 5.2 Transformation isobare (p = cte)
• 5.3 Transformation isotherme (T = cte)
• 5.4 Transformation isentrope Q = O (ou adiabatique réversible)
• 5.5 Transformation polytrope (avec échange de chaleur Q # 0)
• II. Systèmes Ouverts
• Exercices : Transformations Réversibles du système

DEUXIEME PRINCIPE - ENTROPIE

• 6. Le Deuxième Principe
• 6.1 Nécessité d'un deuxième principe
• 6.2 Transformations Irréversibles
• 6.3 Postulats d'irréversibilité
• 6.4 Enoncé mathématique du deuxième principe
• 6.5 Notion d'entropie S
• 6.6 Interprétation statistique du deuxième principe
• 6.7 Conséquences du deuxième principe
• 6.8 Calcul des variations d'entropie
• Exercices: Deuxième principe et entropie
• 7. Cycles Thermodynamiques
• 7.2 Travail utile Wk d'un cycle
• 7.3 Cycles thermodynamiques usuels
• 7.3.1 Cycle de Carnot
• 7.3.2 Cycle de Rankine
• 7.3.3 Cycle de Stirling
• 7.3.4 Cycle de Joule de la turbine à gaz

APPLICATION AUX MACHINES THERMIQUES

• 8. MACHINES THERMODYNAMIQUES (TD)
• 8.1 LES MOTEURS A COMBUSTION INTERNE
• 8.1.1 Introduction
• 8.1.2 Le cycle à volume constant (Beau de Rochas)
• 8.1.3 Cycle à pression constante (Moteur Diesel)
• 8.1.4 Cycle Diesel mixte de Seiliger
• Exercices sur les cycles thermodynamiques
• 9) MACHINES DYNAMOTHERMIQUES (DT)
• 9.1) LES MACHINES FRIGORIFIQUES A COMPRESSION SIMPLE
• 9.1.1 Principe de fonctionnement de la machine frigo
• 9.1.2 Les Fluides Frigorigènes
• 9.1.3 Les Rôles des différents organes de la machine MF
• 9.1.4 Le Cycle théorique de Mollier de la machine MF
• 9.1.5 Grandeurs caractéristiques de la machine MF
• 9.1.6 Modification du cycle fonctionnel de la machine MF
• 9.1.7 Régimes de fonctionnement
• 9.1.8 La pompe à chaleur PAC
• 9.1.9 Machine Frigo et PAC réels
• Exercices sur la Machine Frigo et la PAC