Le projet "De la Thermodynamique aux Procédés : concepts et simulations" propose un ensemble de supports d'auto-apprentissage autour de la thermodynamique des équilibres entre phases et ses applications en génie des procédés. Les caractéristiques majeures de ce projet sont : - de lier systématiquement, et le plus rapidement possible, les concepts à des applications (de la thermodynamique aux procédés) ; - d'inclure dans les supports des petits simulateurs interactifs, permettant à l'étudiant de mieux assimiler les concepts et de traiter des exercices du cours. Le fait de rendre le simulateur partie intégrante du support, plutôt que de le livrer comme une application indépendante, permet de mieux en scénariser l'utilisation ; c'est un choix pédagogique fort, dans une volonté d'associer étroitement "cours" et "travaux dirigés".
Mot(s) clés libre(s) : thermodynamique, mélange, phase, fugacité, air humide, gaz parfait, équilibres entre phases de mélanges, immiscibilité, courbe d'enthalpie libre, azéotropie, distillation, méthode de Mc Cabe et Thiele, équilibres liquide-vapeur, fluides sous haute pression, équation d'état, diagramme thermodynamique

La cristallisation conduit à de la matière cristallisée, sur des domaines d'étendue très variable, de quelques nanomètres à plusieurs centimètres. Elle est provoquée par la sursaturation, générée physiquement (évaporation du solvant, modification de la température, addition d'un non-solvant), ou par réactions chimiques (déplacements d'équilibres ou activation de cinétiques). Ses processus principaux sont la nucléation, et la croissance. L'agglomération intervient, éventuellement, entre cristaux déjà développés. Au sens de la thermodynamique, on pourrait dire que la cristallisation de la matière est une transformation liquide-solide : elle correspond à une augmentation d'entropie et conduit ainsi à un milieu plus ordonné dans le cas de solide cristallin. Pour faciliter la compréhension et l'appréhension par les élèves de concepts qui peuvent de prime abord sembler abstraits et ardus, et éviter les fausses compréhensions, il est indispensable d'illustrer autant que possible le cours par des animations et des exercices simples. Structure du cours : 1. Introduction 2. Équilibre Liquide-Solide 3. Nucléation 4. Croissance Cristalline 5. Bilan de population 6. Hydrodynamique des suspensions 7. Agglomération
Mot(s) clés libre(s) : cristal, sursaturation, nucléation, croissance cristalline, agglomération, bilan de population, thermodynamique, équilibre entre phase liquide-solide, bilan d'énergie, bilan de matière, cristallisation, précipitation

Au cours de ce MOOC, nous aborderons les diagrammes de phases des corps purs et des mélanges. Vous apprendrez qu’il existe plusieurs méthodes et techniques permettant de mesurer les propriétés thermophysiques (telles que : équilibre entre phases, masse volumique, enthalpie). Nous verrons ensuite quels sont les critères déterminants pour choisir la technique la plus appropriée à partir d’exemples concrets. Nous en déduirons ainsi les diagrammes de phases qui sont une aide précieuse au dimensionnement et à l’optimisation des procédés ou des systèmes énergétiques. Nous aborderons aussi les notions d’étalonnage et d’incertitude. Nous ferons ensemble deux travaux pratiques au cours desquels nous mesurerons, les propriétés d’équilibre liquide-vapeur d’un système binaire pentane- dioxyde de carbone ainsi que le point de bulle du propane. Vous apprendrez enfin à traiter les données provenant des mesures et vous aurez quelques notions sur la modélisation des propriétés thermophysiques.
Mot(s) clés libre(s) : thermodynamique expérimentale, diagrammes de phases, propriétés thermophysiques, équilibre entre phases,, masse volumique, modélisation des systèmes énergétiques, optimisation des procédés, système énergétique, équilibre liquide-vapeur, point de bulle du propane