Objectifs
Objectif
Le module "Initiation à la thermodynamique moléculaire pour le génie des procédés" a pour objectif d'enseigner des notions de thermodynamique statistique et de modélisation des interactions entre les constituants d'un fluide. Ces notions doivent permettre de comprendre les hypothèses employées lors de la construction des modèles thermodynamiques d'équation d'état des fluides, utilisées en génie des procédés, et de mieux appréhender les avantages et les limitations de ces modèles.
Prérequis :
connaissances niveau L1/L2 en thermodynamique (grandeurs thermodynamiques P,V,T,S,H, ... lois, 1er et 2nd principes).
Compétences acquises à l'issue du module :
[chap. 1. Enjeux de la modélisation moléculaire]
Comprendre la place des approches théoriques comme la thermodynamique moléculaire pour l'étude des systèmes réels ; à côté des approches expérimentales et de la simulation moléculaire.
[chap. 2. Potentiel d'interaction]
Comprendre les interactions au sens de la mécanique quantique et de la mécanique classique.
Connaître les principaux potentiels d'interaction de paire (sphère dure, puits carré, attraction-répulsion généralisée de Mie, ...),leurs avantages et leurs limitations.
[chap. 3. Thermodynamique statistique]
Savoir construire un ensemble statistique.
Connaître les principales caractéristiques d'un système : fonction de partition, potentiel thermodynamique, dérivées de la fonction de partition.
[chap. 4. Equations d'état]
Savoir construire une équation d'état à partir de la fonction de partition.
Comprendre les fondements de l'équation d'état du gaz parfait : pas d'interaction au sein du fluide.
Savoir calculer les grandeurs thermodynamiques macroscopiques à partir de la fonction de partition.
[chap. 5. Microthermodynamique]
Connaître les fonctions de structure des fluides.
Comprendre la démonstration de l'équation du viriel.
Savoir vérifier la validité d'une équation d'état par comparaison avec les coefficients du viriel et les fonctions de distribution radiale.
Modules conseillés à l'issue du module :
Thermodynamique appliquée en génie des procédés.
Simulation moléculaire.
