THERMODYNAMIQUE PHYSIQUE- CHIMIQUE ET CINETIQUE

Sep 26, 2025

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Cours

EC : THERMODYNAMIQUE PHYSIQUE (code TEP122)

Filière et option : Sciences Fondamentales de Base et Appliquées (Scientifiques) ; Niveau

Responsable du cours : Dr ABOMO ABEGA FRANCOIS XAVIER

Disponibilité et contact : (+237) 697 18 84 30

Date et période du cours : semestre 2 (Mars -juin)

Découpage (CM : 15 heures ; TD : 5 heures ; TP : 7 heures ; TPE : 3 h) Nombre de crédits : 2

Description du cours

Visée générale du cours

Le cours de thermodynamique physique a pour but de :

Comprendre et appliquer les lois de la thermodynamique
Analyser les systèmes thermiques en utilisant les diagrammes et les équations d’état
Evaluer les cycles thermodynamiques et leur efficacité

Résumé du contenu du cours

Ce cours étudie les échanges d’énergie lors des transformations de la matière, en introduisant le concept de gaz parfait et en posant le principe de conservation de l’énergie via le premier principe. La fonction enthalpie simplifie l’analyse des transformations a pression constante, tandis que la fonction entropie quantifie le désordre et prédit le sens d’évolution des processus. L’ensemble de ces concepts permet de comprendre et de prédire le comportement des systèmes thermodynamiques.

Apprentissage visé

Compétences escomptées

Ce cours vise à exposer les étudiants, aux applications pratique de la thermodynamique dans divers domaines de l’ingénierie, afin qu’ils puissent comprendre l’importance de ces principes dans le monde moderne.

Domaines d’application

Ingénierie mécanique, Energie, Climatisation, Nanotechnologie.

Prérequis

Les étudiants doivent avoir un background sur des notions en physique et en mathématique.

Programme et calendrier

SEMAINES/DATES (INDICATIF)	CONTENUS/OBJECTIVES	ACTIVITES	TRAVAIL PRÉALABLE
Semaine 1	Chapitre 1 : Notions Fondamentales des Gaz Parfaits	Cours magistral	Variables d’état Chaleur spécifiqueLois des gaz parfaits Transformations thermodynamique
Semaine 1	Chapitre 2 : Premier Principe de la Thermodynamique	Cours magistral	Equivalence entre chaleur et travailEnergie interne, équation du premier principe Loi de JouleTransformation adiabatique
Semaine 2	Chapitre 3 : Fonction Enthalpie	Cours magistral	Définitions Deuxième loi de Joule Systèmes ouverts
	Chapitre 4 : La Fonction Entropie	Cours magistral	Cycle de CARNOTVariation d entropie Principe zéro et troisièmeVariation d entropie
	Travaux dirigés et TPE	Présentations et échanges en salle.	1-Etude de la vapeur d’eau
Semaine 5	Travaux dirigés et TPE	Présentations et échanges en salle.	1- Etude des gaz réels
Semaine 5	Contrôle continu	Evaluation écrite	Evaluation sur le contenu du cours

Mode d’évaluation

PERIODES	TYPE D’EXAMEN/COMPETENCES VISEES	POURCENTAGE
Les deux dernières semaines de la programmation de l’UE	Travaux Personnel de l’Etudiant (TPE) Vérification de l’assimilation des notions techniques qui soutiennent la géographie rurale par les étudiants	10%
La dernière semaine selon la programmation de l’UE	Contrôle Continu (CC) La restitution des connaissances acquises lors de différents cours par les étudiants	20%
Selon la programmation de l’ISABEE	Examen semestriel (Session normale) La restitution des connaissances acquises durant tout le cours par les étudiants	70%

Règles de fonctionnement du cours

Tout au long du déroulement du cours, la présence des étudiants est obligatoire, le contrôle effectif de la présence se fait par le dressage d’une liste de présence et un appel systématique à la fin de chaque séance.

Toute absence non justifiée tout comme le non-respect des délais de remise des devoirs donnés sont sujets à une punition (décidée en fonction de l’activité manquée, pouvant aller d’une tâche supplémentaire, d’un retrait de point jusqu’à une non-attribution de note).

La participation active au cours magistral (par des questions posées et par la réponse aux questions posées par l’enseignant) par les étudiants est très recommandée. Cette participation est encore plus sollicitée pendant les séances de présentations en salle, motivée par l’octroi de points bonus aux étudiants les plus actifs.

Toute fraude, tricherie et plagiat constatés pendant les devoirs donnés aux étudiants sont sanctionnés soit par l’annulation pure et simple dudit devoir, donnant un nouveau travail à faire, soit la non-considération du devoir ramenant ainsi la note de l’étudiant à 0.

Eléments de bibliographie :

Ce cours a été rédigé en utilisant essentiellement les livres intitulés :

Energie thermique, Athenee Royal D Editeur, Ciney
Mecanique Thermodynamique Chimie generale,Dani Fouad,Boukhrroub Hicham .
Thermodynamique technique, Abdallah Haouam
Matériaux : Tome 1 & 2. M. F. Ashby et D.R.H. Jones. Dunod, Paris, 1996

THERMODYNAMIQUE CHIMIQUE (Code TEC 122)

Filière et option : Sciences Fondamentales de Base et Appliquées (Tronc commun Scientifiques et Litteraires) ; Niveau I

Enseignants : M. NJOYA LAMANJE ZOUBEROU

Disponibilité et Contact : (+237) 696583965/682129058

Date et période du cours : Semestre II (Mars-juin)

Découpage du cours : CM :15h ; TD : 5h ; TP : 7 h et TPE : 3h ; Nombre de crédit : 2

Description du cours

Visée générale du cours

Le cours « Thermodynamique Chimique » a pour but de connaître :

Les différentes grandeurs spécifiques à la thermodynamique chimique ainsi que les lois qui les relient (variables d’état, fonction d’état, énergie …),
La notion de chaleur Q, de travail W, équilibre thermodynamique réversible et irréversible, effet joule,
Les principes et les fonctions de la thermodynamique appliquée à la chimie (énergie interne, enthalpie, fonction entropie, enthalpie libre),
La définition du potentiel chimique, activité chimique, énergie libre, conditions d’équilibre, constantes d’équilibre, variance d’un système,
Analyser le déplacement et l’évolution d’une réaction en fonction des conditions initiales qui lui sont appliquées.

Résumé du contenu du cours

La thermodynamique chimique, branche essentielle de l’énergétique, est la science qui étudie les lois qui précèdent aux échanges d’énergie ; notamment celles qui concernent les transformations de l’énergie calorifique ou thermique en une autre forme d’énergie (mécanique, chimique, etc.). La thermodynamique chimique est l’étude des transformations d’énergie sous toutes ses formes (chimique, nucléaire, mécanique, calorifique,….) et en particulier aux transformations de la chaleur en travail et inversement. La thermodynamique est basée sur quatre principes fondamentaux, (Le principe zéro, le premier principe, le second principe et le troisième principe) que nous étudierons un peu plus loin.

Apprentissage visé

Compétences escomptées

L’acquisition d’une base scientifique de la thermodynamique classique ; L’application de la thermodynamique a des systèmes varies ; L’énonce, l’explication et la compréhension des principes fondamentaux de la thermodynamique. Acquérir les éléments de mathématiques : intégrales simples, notions élémentaires de dérivées et de différentielles, manipulation de la fonction logarithme.

Domaines d’application

Optimiser les processus de production et de purification des substances chimiques ;comprendre les processus de production et de conversion de l’énergie, tels que les réactions de combustion et les piles à combustible ; comprendre les processus biologiques, tels que les réactions métaboliques et les interactions entre les molécules biologiques ; pour développer de nouveaux produits et de nouvelles technologies et aussi comprendre les propriétés des matériaux et leur comportement sous différentes conditions.

Prérequis

Pour participer au cours « Thermodynamique Chimique», des prérequis auprès des étudiants sont ; avoir des notions :

En chimie : pour une bonne compréhension des principes fondamentaux de la chimie, notamment les réactions chimiques et les propriétés des substances ;
En physique : pour comprendre des principes fondamentaux de la physique, notamment la mécanique, la thermodynamique et l’électromagnétisme ;
En mathématiques : des connaissances en mathématiques, notamment en algèbre, en calcul et en équations différentielles.

Programme et calendrier

SEMAINES/DATES (INDICATIF)	CONTENUS/OBJECTIVES	ACTIVITÉS	TRAVAIL PRÉALABLE
Semaine 1	Chapitre 1: Notions fondamentales de la thermodynamique	Cours magistral	I. 1. Introduction générale I.1.1.Notion de la température I.1.2. Notion de la pression I.1.3. Echange d’énergie I.1.4. Unités I.2.Systèmes thermodynamiques et états d’équilibre I.2.1. Définition du système I.2.3.Evolution ou transformation du système I.2.4.Equations d’état du système I.2.5.Représentations graphiques des évolutions du système I.2.6. Fonctions d’état
Semaine 1	Chapitre 2: 1^er principes de la thermodynamique	Cours Magistral	II.1. Introduction II.2. L’énergie interne (U) II.2.1.Propriétés de l’énergie interne II.3. La chaleur (Q) II.3.1. Chaleur sensible II.3.2. Chaleur latente II.3.3. Calorimétrie II.4. Le travail (W) II.5. Convention du signe d’énergie II.6. Le 1er principe de la thermodynamique II.6.1.Enoncé du 1er principe de la thermodynamique II.7. L’enthalpie H II. 8. Capacité calorifique II.9.Les transformations réversibles II.9.1Transformation isochore (à volume constante II.9.2.Transformation isobare (à pression constante II.9.3.Transformation isotherme (température constante) II.9.4.Transformation adiabatique (Chaleur constante)
Semaine 2	Chapitre 3 Thermochimie : Application du 1er principe à la chimie	Cours Magistral	III. 1. Etat standard et chaleur de réaction III.2. Relation entre l’enthalpie et l’énergie interne d’une réaction chimique III.3. Enthalpie standard de réaction III.4. Loi de HESS III.5. Loi de KIRCHOFF III.6. Energie de la liaison covalente
Semaine 2	Chapitre 4 : Second principe de la thermodynamique	Cours Magistral	IV.1. Introduction IV.2.Nécessitéd’undeuxième principe IV.3. Enoncés du second principe IV.3.1.Enoncé de CLAUSIUS IV.3.2. Enoncé de KELVIN IV.3.3. Enoncé mathématique IV.4. Notion d’entropie IV.5. Calcul de la variation d’entropie IV.5.1. Transformation isotherme réversible IV.5.2. Transformation isobare réversible IV.5.3. Transformation isochore réversible IV.5.4. Transformation adiabatique IV.5.5. Au cours d’un changement d’état IV.6. Nouvelles expressions de l’entropie IV.7. La notion d’entropie créée IV.8. La variation d’entropie lors d’une réaction chimique IV. 9. L’enthalpie libre d’une réaction chimique IV.10. Les machines thermiques IV.10.1. Machines thermodynamiques IV.10.2. Machines dynamo-thermiques (D.T IV.11. Cycles thermodynamiques IV.11.1. Cycle de Carnot IV.11.2. Cycle de Beau Rochas (OTTO IV.11.3. Cycle de Diesel IV.11.4. Cycle de Rankine IV.11.5. Cycle de Stirling
Semaine 3	Travaux dirigés et TPE	Présentations et échanges en salle.	1-Analyser des données expérimentales pour comprendre les propriétés thermodynamiques des substances et les réactions chimiques 2-résoudre des problèmes liés à la thermodynamique chimique, tels que le calcul de l’énergie interne, de l’enthalpie et de l’entropie.
	Travaux dirigés et TPE	Présentations et échanges en salle.	1- Etude quantitative d’un équilibre homogène en phase liquide 2- Etude du changement d’état liquide-vapeur. 3- Réaction d’estérification et hydrolyse
	Travaux pratiques	Application du 1^er principe de la thermodynamique	1- étude de la réaction de décomposition de H₂O à température ambiante et pression atmosphérique, en présence d’un catalyseur (MnO₂) 2-Analyse de données recueillies et rédaction de rapports.
	Contrôle continu	Evaluation écrite	Evaluation sur le contenu du cours

Mode d’évaluation

PERIODES	TYPE D’EXAMEN/COMPETENCES VISEES	POURCENTAGE
Les deux dernières semaines de la programmation de l’UE	Travaux Personnel de l’Etudiant (TPE) Vérification de l’assimilation des notions techniques qui soutiennent la thermodynamique par les étudiants	10%
La dernière semaine selon la programmation de l’UE	Contrôle Continu (CC) La restitution des connaissances acquises lors de différents cours par les étudiants	20%
Selon la programmation de l’ISABEE	Examen semestriel (Session normale) La restitution des connaissances acquises durant tout le cours par les étudiants	70%

Règles de fonctionnement du cours

Quelques auteurs bibliographiques

C. COULON, S. LE BOITEUX et P. SEGONDS THERMODYNALMIQUE PHYSIQUE Cours et exercices avec solutions Edition DUNOD

H.B. Callen THERMODYNALMICS, Cours , Edition John Wiley and Sons, 1960
R. CLERAC, C. COULON, P. GOYER, S. LE BOITEUX et C. RIVENC THERMODYNALMICS, Cours et travaux dirigés de thermodynamique Université Bordeaux 1, 2003
O. PERROT, COURS DE THERMODYNALMIQUE I.U.T. de Saint-Omer Dunkerque, 2011

C. LHUILLIER, J. ROUS, Introduction à la thermodynamique, Edition Dunod

EC : CINETIQUE CHIMIQUE (CIN122)

Filière et option : Sciences Fondamentales de Base et Appliquées (Tronc commun Scientifiques) ; Niveau I

Enseignants : BELING NKOUMBA ELEMVA Christian (Assistant)

Disponibilité : Permanent ; Contact : chrisbeling320@gmail.com

Date et période du cours : Semestre II (Mars-juin)

Découpage du cours : CM :15h ; TD : 5h ; TP : 7 h et TPE : 3h ; Nombre de crédit : 2

Description du cours

Objectif général du cours :

L’objectif de ce cours est de présenter à l’étudiant d’une manière didactique les bases fondamentales de la cinétique chimique.

Contenu du cours :

Ce cours est destiné non seulement à toutes les spécialités qui reçoivent un enseignement général de chimie ; mais également à tous ceux qui doivent connaitre les bases modernes de cette science. Il débute par le Chapitre I où il sera question de généralités (évolution d’une réaction, vitesse…). On aura le Chapitre II ou l’on parlera de lois simples des vitesses de réactions chimiques (facteurs cinétiques, influences de la concentration sur la vitesse…). Le Chapitre III portera sur la cinétique formelle des réactions irréversible, le Chapitre IV sur l’étude expérimentale des vitesses de réaction et le Chapitre V sur la cinétique formelle des réactions composés.

Apprentissage visé

A la sortie de ce cours, l’étudiant devra être capable de :

Savoir définir les vitesses de disparition d’un réactif et de formation d’un produit
Connaître l’influence de divers facteurs cinétiques
Savoir définir et déterminer l’ordre d’une réaction chimique
Savoir exprimer et intégrer la loi de vitesse correspondante pour des ordres simples. Temps de demi-réaction
Savoir utiliser la loi empirique d’Arrhenius, énergie d’activation

Programme et calendrier

Semaines /Dates	Contenus/Objectifs	Activités	Travail préalable
Semaine 1	Séance 1 : Introduction et fin du Chapitre I intitulé généralités et définitions + Introduction du chapitre 2 intitulé lois simples des vitesses de réactions chimiques	Exposé magistral et activité en groupe	Lecture du chapitre 1 + chapitre 2Compte rendu de lecture Exercice d’application (travaux dirigés)
Semaine 2	Séance 2 : Fin du chapitre 2 intitulé lois simples des vitesses de réactions chimiques + Introduction du chapitre 3 intitulé cinétique formelle des réactions irréversibles	Exposé magistral et activité en groupe	Lecture du chapitre 2 + chapitre 3Compte rendu de lecture Exercice d’application (Travaux dirigés)
Semaine 3	Séance 3 : fin du chapitre 3 intitulé cinétique formelle des réactions irréversibles + Introduction et fin du chapitre 4 intitulé étude expérimentale des vitesses de réaction	Exposé magistral et activité en groupe	Lecture du chapitre 3 + chapitre 4Compte rendu de lecture Exercice d’application (Travaux dirigés)
Semaine 4	Séance 4 : Introduction et fin du chapitre 5 intitulé cinétique formelle des réactions composées.	Exposé magistral et activité en groupe	Lecture du chapitre 5Compte rendu de lecture Exercice d’application (Travaux dirigés)
Semaine 5	Travail Personnel de l’Etudiant (TPE) + contrôle continu	Présentation en salle et échanges + évaluation écrite	Thème définit et répartition en groupe Evaluation sur le contenu du cours

Mode d’évaluation

DATES	TYPES D’EXAMEN /COMPETENCES VISEES	POURCENTAGE
Semaine 5	Travaux personnels de l’étudiant dit TPE (L’étudiant doit utiliser les connaissances acquises pendant le cours magistrale dans le cadre un exercice de type expérimentale ou dans le cadre d’un exposé selon le thème assigné.)	10%
Semaine 5	Contrôle continue (Restitution organisée des connaissances sous-forme de QCM)	20%
Selon la programmation de l’ISABEE	Examens Finaux (Restitution organisée des connaissances sous-forme de QCM)	70%

Règle de fonctionnement du cours

Les règles de fonctionnement du cours sont les suivantes :

Le délai de remise des TPE est d’une semaine après que les thèmes d’exposé ou les exercices pratiques aient été assignés aux étudiants : tout TPE remis après le délai sera sanctionné par un retrait de 3 points sur la note finale.
La présence aux cours et au travaux dirigés est obligatoire ; l’appel sera fait à la fin de chaque séance de cours ou de travaux dirigés. Les étudiants doivent faire preuve de proactivités c’est-à-dire poser des questions, y répondre, participer à la correction des exercices d’application ou des travaux dirigés…
Tout acte de plagiat est considéré comme une fraude et tout étudiant coupable de cette dernière se verra attribué la note de 0/20.

Bibliographie et ressources complémentaires

C. Vanhaverbeke, cours cinétique chimique, Grenoble, 2011-2012

R. Bebain et M. Destrian, Introduction à la cinétique chimique, Dunod. 1967.

D.Malka, cours cinétique chimique homogène, 2019-2020

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