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Oxydoréduction

Thermodynamique de l'oxydoréduction

Bloc 8.1 du programme officiel de seconde année

• On pourra piocher dans le programme de première pour enrichir les exercices, ou comme simple révision (cf. programme de la semaine précédente)

Fluides en écoulement

Tout le bloc 4 du programme officiel sur les phénomènes de transport :

• 4.1 débits et lois de conservation (cinématique des fluides)
• 4.2 actions de contact dans un fluide
• 4.3 écoulement interne incompressible et homogène dans une conduite cylindrique
• 4.4 écoulement externe incompressible et homogène autour d'un obstacle

Note : le théorème de Bernoulli est hors programme à ce stade ; il sera vu dans la partie sur les bilans macroscopiques

Document de 108 ko, dans Mathématiques/Programmes de colle

Document de 29 ko, dans Sciences Physiques/3 - Bilans macroscopiques

Document de 82 ko, dans Sciences Physiques/2 - Phénomènes de transport

Document de 2 Mo, dans Sciences Physiques/2 - Phénomènes de transport/TRAN4 - Fluides en écoulement

Document de 52 ko, dans Sciences Physiques/TP/TP-PHY-9

Document de 83 ko, dans Sciences Physiques/DM & DS

Document de 3 Mo, dans Sciences Physiques/2 - Phénomènes de transport/TRAN4 - Fluides en écoulement

Fluides en écoulement

Cinématique des fluides

Questions de cours

• particule de fluide ;
• champ eulérien des vitesses (différence avec la description lagrangienne) ;
• dérivée particulaire du champ des vitesses : expression, interprétation des termes, calcul ;
• débit massique ;
• établir/énoncé l'équation locale de conservation de la masse (établie à 1D en cartésiennes, généralisation avec la divergence) ;
• écoulement stationnaire : définition, conséquence sur le débit massique ;
• débit volumique. Cas de l'écoulement incompressible et homogène ;

Exercices

Calculer une dérivée particulaire, un débit volumique, un débit massique.

Actions de contact dans un fluide

Questions de cours

• définition de la pression
• équivalent volumique des forces de pression (énoncé l'expression)
• relation fondamentale de la statique des fluides
• théorème d'Archimède (énoncé)
• évolution de la pression dans un fluide incompressible au repos
• évolution de la pression dans l'atmosphère isotherme (gaz parfait)
• viscosité d'un fluide newtonien (définition par l'expression de la force visqueuse dans le cas d'un écoulement parallèle, unité, ordre de grandeur pour l'eau)

Exercices

• expression de la pression à partir de la relation de la statique des fluides
• calcul de la résultante de forces de pression par la poussée d'Archimède ou par un calcul direct
• calcul du moment résultant des forces de pression
• calcul de force visqueuse pour un profil de vitesse donnée

Écoulement interne incompressible et homogène dans une conduite cylindrique

Questions de cours

• vitesse débitante
• nombre de Reynolds (définition, interprétation)
• écoulements laminaire et turbulent (description, utilisation du nombre de Reynolds pour caractériser l'écoulement)
• écoulement laminaire dans une conduite horizontale circulaire : établissement du profil de vitesse, débit volumique, loi de Hagen-Poiseuille (l'établir à partir du profil de vitesse, son énoncé n'est pas à connaître), résistance hydraulique)

On ne posera que des questions de cours sur cette dernière partie.

Document de 218 ko, dans Mathématiques/TD

Document de 153 ko, dans Mathématiques/cours

Document de 94 ko, dans Mathématiques/Programmes de colle

Document de 114 ko, dans Chimie/8 - Électrochimie

Oxydoréduction

Révisions de première année

• Calcul de nombre d'oxydation
• Équilibrage de réaction électrochimique ("demi-équation rédox")
• Équilibrage de réaction d'oxydoréduction
• Formule de Nernst
• Diagramme potentiel-pH : utilisation des conditions aux frontières, prévision de réaction
• Exercices classiques sur les piles

Thermodynamique de l'oxydoréduction (2e année)

• Enthalpie libre électrochimique, enthalpie libre standard électrochimique (expression en fonction du potentiel standard)
• Applications simples aux calculs de potentiel standard ou de constante d'équilibre d'oxydorédcution

Il faut connaître $\dfrac{RT}{F}\ln x=0{,}06\log x$ à 25 °C.

Document de 28 ko, dans Chimie/8 - Électrochimie

Document de 37 ko, dans Chimie/8 - Électrochimie

Document de 42 ko, dans Chimie/8 - Électrochimie

Document de 242 ko, dans Chimie/8 - Électrochimie

Document de 29 ko, dans Chimie/8 - Électrochimie

Document de 1 Mo, dans Sciences Physiques/DM & DS

Document de 335 ko, dans Sciences Physiques/TP/TP-PHY-8

Document de 508 ko, dans Sciences Physiques/TP/TP-PHY-7

Document de 100 ko, dans Sciences Physiques/TP/TP-PHY-8

Document de 33 ko, dans Sciences Physiques/TP/TP-PHY-8

Document de 42 ko, dans Sciences Physiques/TP/TP-PHY-8

Document de 0 ko, dans Sciences Physiques/TP/TP-PHY-8

Document de 119 ko, dans Sciences Physiques/DM & DS

Document de 2 Mo, dans Sciences Physiques/DM & DS

Document de 532 ko, dans Sciences Physiques/DM & DS

Diffusion de particules

Tout le bloc 3 du programme officiel.

Transport de charge

Tout le bloc 1 du programme officiel.

Transport de fluides

Questions de cours:

• particule de fluide ;
• champ eulérien des vitesses (différence avec la description lagrangienne) ;
• dérivée particulaire du champ des vitesses : expression, interprétation des termes, calcul ;
• débit massique ;
• établir/énoncé l'équation locale de conservation de la masse (établie à 1D en cartésiennes, généralisation avec la divergence) ;
• écoulement stationnaire : définition, conséquence sur le débit massique ;
• débit volumique. Cas de l'écoulement incompressible et homogène ;
• force de pression, équivalent volumique des forces de pression ;
• relation de la statique des fluides ;
• application : pression dans un liquide, pression dans le cas de l'atmosphère isotherme, poussée d'Archimède.

Exercices :

• calcul de dérivée particulaire, de débit massique ou volumique (cf. feuille de TD) ;
• utilisation de la relation de la statique des fluides. Les exercices seront vus lundi... donc évitons les résultantes de force de pression non uniforme sur une paroi cette semaine !

On continue sur le même programme : étude de l'équilibre, des déplacements d'équilibre... Se reporter aux semaines précédentes.

Document de 55 ko, dans Sciences Physiques/DM & DS

Document de 98 ko, dans Mathématiques/Programmes de colle

Document de 178 ko, dans Mathématiques/TD

Document de 142 ko, dans Mathématiques/TD

Document de 164 ko, dans Mathématiques/cours

Document de 153 ko, dans Mathématiques/cours

Document de 79 ko, dans Chimie/7 - Thermochimie

Document de 73 ko, dans Sciences Physiques/TP/Fiches

Document de 80 ko, dans Sciences Physiques/TP/Fiches

Document de 683 ko, dans Sciences Physiques/TP/Fiches

Document de 201 ko, dans Sciences Physiques/TP/Fiches

Document de 437 ko, dans Sciences Physiques/TP/Fiches

Document de 26 Mo, dans Sciences Physiques/TP/Fiches

Document de 13 Mo, dans Sciences Physiques/TP/Fiches

Document de 1 Mo, dans Sciences Physiques/TP/Fiches

Document de 1 Mo, dans Sciences Physiques/2 - Phénomènes de transport/TRAN4 - Fluides en écoulement

Document de 910 ko, dans Sciences Physiques/2 - Phénomènes de transport/TRAN4 - Fluides en écoulement

Document de 171 ko, dans Sciences Physiques/2 - Phénomènes de transport/TRAN2 - Diffusion thermique

Document de 49 ko, dans Sciences Physiques/2 - Phénomènes de transport/TRAN2 - Diffusion thermique

Document de 1 ko, dans Sciences Physiques/TP/TP-PHY-7

Document de 210 ko, dans Sciences Physiques/2 - Phénomènes de transport/TRAN3 - Diffusion de particules

Document de 71 ko, dans Sciences Physiques/2 - Phénomènes de transport/TRAN3 - Diffusion de particules

Document de 121 ko, dans Sciences Physiques/2 - Phénomènes de transport/TRAN1 - Transport de charge

Document de 138 ko, dans Sciences Physiques/2 - Phénomènes de transport/TRAN2 - Diffusion thermique

Document de 425 ko, dans Sciences Physiques/2 - Phénomènes de transport/TRAN2 - Diffusion thermique

Document de 638 ko, dans Sciences Physiques/TP/TP-PHY-7

Document de 35 ko, dans Sciences Physiques/TP/TP-CHI-1

Document de 73 ko, dans Sciences Physiques/TP/TP-PHY-6

Document de 130 ko, dans Sciences Physiques/TP/TP-PHY-5

Document de 1 Mo, dans Sciences Physiques/TP/TP-PHY-4

Document de 2 Mo, dans Sciences Physiques/TP/TP-PHY-3

Deuxième principe appliqué aux transformations physico-chimiques

Se reporter à la semaine précédente.

Document de 102 ko, dans Mathématiques/Programmes de colle

Diffusion thermique

Tout le bloc du programme officiel (cf. programme semaine précédente).

Diffusion de particules

Tout le bloc 3 du programme officiel.

Transport de charge

Tout le bloc 1 du programme officiel.

• On privilégiera la diffusion thermique et la diffusion de particules pour les exercices.
• On restera proche du cours pour le transport de charge (chapitre terminé vendredi matin, prévoir des exercices plus conséquents la semaine suivante).

Document de 66 ko, dans Sciences Physiques/2 - Phénomènes de transport/TRAN1 - Transport de charge

Document de 41 ko, dans Sciences Physiques/2 - Phénomènes de transport/TRAN1 - Transport de charge

Document de 268 ko, dans Sciences Physiques/2 - Phénomènes de transport/TRAN1 - Transport de charge

Document de 366 ko, dans Sciences Physiques/2 - Phénomènes de transport/TRAN3 - Diffusion de particules

Document de 721 ko, dans Sciences Physiques/2 - Phénomènes de transport/TRAN3 - Diffusion de particules

Document de 34 ko, dans Sciences Physiques/2 - Phénomènes de transport/TRAN3 - Diffusion de particules

Document de 240 ko, dans Sciences Physiques/2 - Phénomènes de transport/TRAN3 - Diffusion de particules

Document de 1 Mo, dans Sciences Physiques/2 - Phénomènes de transport/TRAN2 - Diffusion thermique

Document de 410 ko, dans Sciences Physiques/2 - Phénomènes de transport/TRAN2 - Diffusion thermique

Document de 39 ko, dans Sciences Physiques/2 - Phénomènes de transport/TRAN2 - Diffusion thermique

Document de 314 ko, dans Sciences Physiques/2 - Phénomènes de transport/TRAN2 - Diffusion thermique

Diffusion thermique

Se reporter au programme officiel:

2.2 : Étude de la diffusion thermique

2.3 : Régime stationnaire, ARQS

2.4 : Ondes thermiques

• Le chapitre sur le transport de charge n'ayant pas encore été traité, on donnera l'expression de la résistance électrique d'un conducteur cylindrique si besoin (terme de source avec effet Joule).

Thermochimie

Deuxième principe appliqué aux transformations physico-chimiques

Tout le bloc 7.2 du programme officiel, y compris l'optimisation thermodynamique d’un procédé chimique (déplacements d'équilibre).

• Je n'ai pas parlé de la variance, ni de la règle de Gibbs, qui ne sont pas au programme de PSI. Sur l'exemple de la synthèse de l'ammoniac, on a discuté du nombre de paramètres indépendantes (nombres de paramètres, nombre d'équations).

Document de 104 ko, dans Mathématiques/Programmes de colle

Document de 441 ko, dans Sciences Physiques/2 - Phénomènes de transport/TRAN2 - Diffusion thermique