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Thermodynamique hors equilibre

3MAI3 Thermodynamique hors equilibre Materiaux et Chimie S9
Cours : 14 h TD : 12 h TP : 0 h Projet : 0 h Total : 26 h
Responsable : Julien Cardin
Pré-requis
Thermodynamique générale.
Thermodynamique statistique.
Physique général.

Objectifs de l'enseignement
Présentation sommaire des équilibres énergétiques mondiaux et nationaux, bilans prospectifs, et place des énergies renouvelables. Présentation des enjeux environnementaux et climatiques.
Gestion de l’énergie dans l’industrie (énergie thermique, mécanique, cogénération) amélioration de l’efficacité énergétique, réseaux d’échangeur de chaleur.
Ce cours a pour objectif de donner aux étudiants les bases de thermodynamique appliqué et hors équilibre linéaire nécessaires à la compréhension des mécanismes de production et de transport d'énergie et de matière.
Programme détaillé
Rappels de thermodynamique générale.
Thermodynamique fondamentale.
Cycles thermodynamiques
Analyse exergétique
Thermoélectricité appliquée à la conversion d’énergie (solaire, thermoélectricité…)
Thermodynamique et transport
Thermodynamique hors équilibre.
Applications (TD ou TP)
Systèmes de conversion d'énergie.
Efficacité énergétique des systèmes domestiques et industriels.
Thermodynamique des phénomènes de transport
Compétences acquises
A l'issue de cours les étudiants seront à même de concevoir et d'optimiser des systèmes de conversion d'énergie dans une approche statique et hors équilibre.
Du point de vue fondamental ils seront à même d'envisager les voies d'optimisation des matériaux de conversion (photovoltaïque, thermoélectrique, pompe à chaleur...) sur la base de l'optimisation du fluide travail (gaz parfait, gaz réel, gaz d'électron, gaz de photons).
Bibliographie
Engineering thermodynamics P. Chattopadhyay
Thermodynamics and introduction de thermostatistic, H. Callen, Wiley
Introduction to Modern Thermodynamics, D. Kondepudi, Wiley
Thermodynamique et énergétique vol. 1 & 2, Presses polytechniques et universitaires romandes

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