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Première année · cycle préparatoire intégré · S1

Thermodynamique — CPI 1, ENSCK

Le cours de thermodynamique de l'ENSCK (« cours, exercices d'application et TD, adapté au niveau cycle préparatoire ») va des rappels mathématiques (dérivées partielles, différentielles totales exactes) aux machines thermiques, en passant par les coefficients thermoélastiques, le premier principe et le gaz parfait, le second principe et l'entropie. Ce parcours suit cet ordre avec des chapitres partagés avec le parcours de thermodynamique de la FS de Kénitra et, pour les machines thermiques, avec celui de CPGE : ta progression y est commune.

Après le parcours, la bibliothèque de TD reprend les six séries de l'ENSCK et le devoir, exercice par exercice. Les PDF des séries du dossier ont perdu leurs formules à l'export : les énoncés ont été reconstitués à partir des corrigés manuscrits du même dossier, et chaque reconstitution est signalée. Le dossier contient aussi trois « examens » de thermodynamique sans en-tête : ils sont repris comme sujets d'origine non confirmée. Elle est facultative.

Modules
12
Leçons
30
Durée
~20 heures

Construit à partir du cours de thermodynamique, des six séries de TD et de leurs corrigés manuscrits du CPI de l'ENSC Kénitra (2025-2026). Understand est indépendant de l'école.

Commencer

Ce que tu sauras faire

  • Reconnaître une différentielle totale exacte et utiliser les coefficients thermoélastiques
  • Calculer travail, chaleur et variation d'énergie interne pour les transformations d'un gaz parfait
  • Appliquer le premier principe à un cycle ; utiliser la relation de Mayer et la loi de Laplace
  • Calculer une variation d'entropie ; appliquer le second principe
  • Calculer rendement et efficacité de moteurs, réfrigérateurs et pompes à chaleur
  • Traiter les exercices des six séries de TD de l'ENSCK

Pour qui

Les élèves de première année du cycle préparatoire intégré (CPI 1) de l'École nationale supérieure de chimie de Kénitra (Université Ibn Tofaïl), et tout étudiant de première année scientifique qui suit un programme voisin.

Ce qu'il te faut

Les mathématiques du baccalauréat (dérivées, logarithme) et la notion de dérivée partielle, revue au chapitre 2.

Programme

Partie I — Notions fondamentalesSystème et état, différentielles, coefficients thermoélastiques, température, calorimétrie, travail. 6 modules · 14 leçons
  1. 1 Système, état, transformationDe quoi parle la thermodynamique - un système, son état d'équilibre décrit par quelques variables, et les chemins qui mènent d'un état à un autre.
  2. 2 Outils mathématiques - dérivées partielles et différentiellesDériver une fonction de plusieurs variables, reconnaître une différentielle totale exacte, relier les dérivées partielles entre elles.
  3. 3 Coefficients thermoélastiquesComment le volume et la pression d'un corps réagissent à la température et à la pression - α, β, χ, et la relation qui les lie.
  4. 4 Température et thermométrieCe que mesure la température, le principe zéro, et comment on construit une échelle de température.
  5. 5 Quantité de chaleur et calorimétrieMesurer une quantité de chaleur par un échange dans un calorimètre - capacité thermique, valeur en eau, bilan.
  6. 6 Travail des forces pressantes, gaz parfaits et réelsLe travail reçu par un gaz qu'on comprime ou qui se détend, selon le chemin ; le modèle du gaz parfait et ses corrections.
Partie II — Premier principeÉnergie interne, enthalpie, coefficients calorimétriques, gaz parfait, Mayer, Laplace. 3 modules · 8 leçons
  1. 7 Le premier principe - énergie interne et enthalpieL'énergie se conserve - ΔU = W + Q ; à volume constant la chaleur mesure ΔU, à pression constante elle mesure ΔH.
  2. 8 Les coefficients calorimétriquesLa chaleur élémentaire écrite dans les trois couples de variables - six coefficients, et les relations qui les lient.
  3. 9 Le premier principe appliqué au gaz parfaitLois de Joule, relation de Mayer, et le bilan W, Q, ΔU de chaque transformation usuelle - loi de Laplace comprise.
Partie III — Second principe et machines thermiquesÉnoncés, Carnot, entropie, machines dithermes. 3 modules · 8 leçons
  1. 10 Le second principe - cycles et machines thermiquesPourquoi un moteur a besoin de deux sources, le cycle de Carnot, le rendement maximal, les machines frigorifiques et les pompes à chaleur.
  2. 11 L'entropieDe l'inégalité de Clausius à une nouvelle fonction d'état - calculer une variation d'entropie, faire un bilan, reconnaître l'irréversibilité.
  3. 12 Machines thermiquesMoteurs, réfrigérateurs, pompes à chaleur — et la limite que le deuxième principe leur impose.