Chimie et physique

A l'issue de ce cours, les étudiants auront acquis les notions de base de Thermodynamique leur permettant d'aborder l'étude de problématiques concrêtes abordées dans d'autres modules : production d'électricité et de froid, transferts de chaleur dans des échangeurs thermiques, équilibres chimiques, etc ....
Principalement, il s'agit donc de :
- Connaitre les notions de base de la Thermodynamique permettant de décrire le comportement d'un système thermodynamique (comportement d'un gaz lors d'une compression, caractéristiques d'un changement d'état, etc ... par exemple)
- Comprendre le 1er principe de la Thermodynamique et être capable de poser le bilan énergétique relatif à un système donné (notamment les systèmes ouverts) + distinguer clairement les besoins en énergie et en puissance d'une installation
- Comprendre le 2nd principe de la Thermodynamique et comprendre pourquoi la fonction enthalpie libre G est intéressante, notamment pour l'étude et la description des changements de phase et des équilibres chimiques
- Comprendre sur quoi s'appuie le formalisme de la thermochimie et comment l'utiliser de façon rudimentaire

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A l'issue de cette séance, les étudiants sont censés avoir compris en quoi la mesure de certaines caractéristiques thermodynamiques peut permettre d'identifier ou donner des renseignements intéressants quant à la structure interne de certains composés ou mélanges

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Le cours a pour objectif de permettre aux élèves de mieux appréhender la structure des molécules, d'un point de vue de la répartition électronique, de la structure spatiale. Cette approche permettra aux élèves de pouvoir anticiper la réactivité et les propriétés fonctionnelles de n'importe quelle structure organique.

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Ce cours constitue une première approche de la part des élèves sur les matériaux polymères. Ainsi, dans un premier temps, une présentation de ces matériaux organiques particuliers leur est apportée au travers de quelques exemples concrets. Les fondamentaux, en terme de nomenclature, de masses molaires et de leur distribution, d'enchaînement et de cohésion sont ensuite décrits. Après ces aspects généraux, une étude détaillée de leur structure, en partant de la plus petite échelle (structures configurationnelles et conformationnelles) vers la plus grande (morphologies amorphes et cristallines), en passant par une échelle intermédiaire (structures statistiques ou régulières des chaînes polymères), est présentée. Le but de cette démarche est de comprendre l'impact de la régularité (ou non) des enchaînements à échelle locale sur les propriétés macroscopiques de ces matériaux polymères, tant du point de vue de leur structure à l'état solide, de leurs propriétés thermiques et mécaniques, que de leurs propriétés en solution. En particulier, l'influence des paramètres moléculaires et macromoléculaires sur les températures caractéristiques, la stabilité thermique et la réponse mécanique des polymères sera finement étudiée. Enfin, les méthodes physico-chimiques permettant l'analyse des transitions de phases et de propriétés mécaniques générales des polymères sont présentées.

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