Fiches de cours

Physique avancée II (thermodynamique)

PHYS-105

Enseignant(s) :

Ansermet Jean-Philippe

Langue:

Français

Résumé

Ce cours présente la thermodynamique en tant que théorie permettant une description d'un grand nombre de phénomènes importants en physique, chimie et ingéniere, et d'effets de transport. Une introduction à la physique statistique renforce les notions acquises grâce à une modélisation microscopique.

Contenu

Thermodynamique : fondements

Premier principe, deuxième principe, thermo-mécanique, évolution irréversible d'un système de blocs homogènes, fonctions thermodynamiques, transformations de Legendre, relations de Maxwell.

Thermodynamique : applications

Coefficients calorimétriques, thermo-chimie, transitions de phase, machines thermiques

Thermodynamique des processus irréversibles

Lois de Fick, Fourier, Ohm, Seebeck, Soret, Dufour etc... 

Corps déformables

Tenseur des contraintes, représentation de Lagrange, équations de continuité et production interne d'entropie, équations de la statique, modules élastiques conventionnels et expressions en termes des coefficients de Lamé

Introduction à la physique statistique

Distribution de Maxwell-Boltzmann, principe d'équipartition, définitions statistiques de l'entropie, calculs de chaleurs spécificiques et latentes

 

 

Compétences requises

Cours prérequis indicatifs

Physique I, Analyse I

Concepts importants à maîtriser

il faut maîtriser notamment : dérivée, dérivée partielle, énergie mécanique,... 

Acquis de formation

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

Compétences transversales

Méthode d'enseignement

Ex cathedra et exercices dirigés en classe

Travail attendu

Savoir-faire à développer en résolvant des problèmes. 

Le cours a un coefficient 7 pour 6 heures de contact. Un travail individuel soutenu est nécessaire. 

Méthode d'évaluation

Un examen écrit, questions très précises et possibilité de faire valoir ses développements calculatoires.

Encadrement

Office hours Non
Assistants Oui
Forum électronique Oui
Autres

Vidéo 2019 du cours entier, sur SwitchTube

https://tube.switch.ch/channels/a5e43b0e 

 

 

Ressources

Bibliographie

Le cours suit de très près le livre "Principles of Thermodynamics", Cambridge University Press 2019, disponible gratuitement. 

La version française (PPUR 2020) est parue en deux livres : un exposé de la théorie et un  recueil d'exercices. 

polycopié de physique statistique, J-Ph. Ansermet, distribué via MOODLE

polycopié sur le solide indéformatible, J-Ph Ansermet, distribué via MOODLE

 

Ressources en bibliothèque
Sites web
Liens Moodle
Vidéos

Préparation pour

physique générale III

vie professionnelle en tant que physicien

Dans les plans d'études

    • Semestre
       Printemps
    • Forme de l'examen
       Ecrit
    • Coefficient
      7
    • Matière examinée
      Physique avancée II (thermodynamique)
    • Cours
      4 Heure(s) hebdo x 14 semaines
    • Exercices
      2 Heure(s) hebdo x 14 semaines

Semaine de référence

 LuMaMeJeVe
8-9    CE4
9-10    
10-11    CM1100
CO010
CO011
CO015
CO016
11-12    
12-13     
13-14CE4    
14-15    
15-16     
16-17     
17-18     
18-19     
19-20     
20-21     
21-22     
 
      Cours
      Exercice, TP
      Projet, autre

légende

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