Transformations de la matière et de l’énergie – TCSS6AD

Programme et contenu

Première partie : utilisation et transformations de lénergie dans les systèmes non idéaux

• Systèmes fermés à température non uniforme
• Systèmes ouverts chimiquement inertes en régime permanent
• Utilisation optimale de l’énergie
• Utilisation de rendements (isentropique, énergétique, exergétique)

Deuxième partie : utilisation et transformations de la matière

• Évolution, équilibre et stabilité de la matière. Stabilité relative des phases
• Surfaces et interfaces
• Évolution de la matière divisée

Exemples de problèmes abordés en travaux dirigés : Transferts de chaleur en fonderie, optimisation d’un compresseur multi-étagé, utilisation de l’énergie thermique des océans, stockage et utilisation de gaz industriels, synthèse industrielle de diamant, extraction d’huiles en milieu souterrain, évaporateur-condenseur industriels.

Compétences

• Connaître : Les premier et second principes de la thermodynamique - Les rendements thermodynamiques - La génération d'entropie - Les diagrammes de Mollier - La tension superficielle - Les fonctions caractéristiques
• Comprendre : Les systèmes à température hétérogène - Les systèmes en régime permanent - L'origine des irréversibilités des machines réelles - La stabilité relative des phases - La germination d'une nouvelle phase.
• Appliquer : Principes de la thermodynamique pour une machine industrielles transformant un fluide ou de la matière - Diagramme de Mollier pour la transformation d'un fluide. Savoir construire une fonction caractéristique
• Analyser : Un système complexe pour le réduire à un système thermodynamique analysable - Savoir analyser la performance d'une installation industrielle en termes énergétique et exergtique
• Synthétiser : Rassembler des données physiques et thermodynamiques d'un fluide ou d'un matériau en cours de transformation dans une machine industrielle
• Évaluer : La pertinence d'un résultat numérique en relation avec l'échelle du système étudié