CH-242(b) / 3 crédits

Enseignant: Kavokine Nikita

Langue: Français


Résumé

Ce cours construit la base théorique universelle permettant de comprendre les systèmes à grand nombre de particules. Les méthodes introduites sont utilisées pour éclairer de nombreux phénomènes à travers la chimie.

Contenu

  1. Introduction et rappels de thermodynamique.
  2. Outils mathématiques
  3. Systèmes isolés : ensemble microcanonique
  4. Systèmes couplés à un environnement : autres ensembles statistiques
  5. Gaz parfait classique et gaz parfait quantique
  6. Mécanique statistique des réactions chimiques
  7. Mécanique statistique aux interfaces
  8. Systèmes en interaction et transitions de phase.

Compétences requises

Cours prérequis obligatoires

  • Un cours d'introduction à la thermodynamique.
  • Un cours d'introduction à la mécanique quantique.

Acquis de formation

A la fin de ce cours l'étudiant doit être capable de:

  • Formuler les concepts de la mécanique statistique.
  • Formuler l'origine microscopique des principes de la thermodynamique.
  • Exprimer la fonction de partition à partir des micro-états d'un système.
  • Calculer les coordonnées thermodynamiques à partir de la fonction de partition.
  • Etablir et utiliser les modèles d'adsorption de Langmuir et BET.
  • Calculer des constantes d'équilibre chimique à partir des structures moléculaires.
  • Déterminer l'origine microscopique et les conséquences macroscopiques de la tension de surface.
  • Enoncer les méthodes permettant de traiter des systèmes en interaction et les mettre en oeuvre sur des exemples simples.

Méthode d'enseignement

Cours magistral + exercices.

Travail attendu

Assimilation du cours entre les séances.

Méthode d'évaluation

Examen oral en fin de semestre

Encadrement

Office hours Oui
Assistants Oui
Forum électronique Oui

Ressources

Bibliographie

Référence principale:

  • Kardar, Statistical Physics of Particles.

Références secondaires:

  • Diu, Guthman, Lederer, Roulet. Physique Statistique.
  • Callen. Thermodynamics and an Introduction to Thermostatistics.
  • McQuarrie. Statistical Thermodynamics.

Ressources en bibliothèque

Polycopiés

Des notes de cours seront mises à disposition des étudiants.

Liens Moodle

Dans les plans d'études

  • Semestre: Printemps
  • Forme de l'examen: Oral (session d'été)
  • Matière examinée: Mécanique statistique pour la chimie
  • Cours: 2 Heure(s) hebdo x 14 semaines
  • Exercices: 1 Heure(s) hebdo x 14 semaines
  • Type: obligatoire
  • Semestre: Printemps
  • Forme de l'examen: Oral (session d'été)
  • Matière examinée: Mécanique statistique pour la chimie
  • Cours: 2 Heure(s) hebdo x 14 semaines
  • Exercices: 1 Heure(s) hebdo x 14 semaines
  • Type: obligatoire

Semaine de référence

Cours connexes

Résultats de graphsearch.epfl.ch.