Thermodynamique microscopique

  • ECTS

    2 crédits

  • Composante

    Collège Sciences et Technologies pour l’Energie et l’Environnement (STEE)

  • Volume horaire

    16,5h

Description

  • Introduction

Les différentes échelles d’étude. Les fluctuations. Équilibre thermodynamique et ergodicité.

  • Théorie cinétique des gaz applique aux gaz parfaits.

Modèle du GP et hypothèses statistiques. La pression du gaz parfait. L’énergie interne du GP et la température.

  • Distribution des vitesses et propriétés énergétiques.

Distribution des vitesses. Facteur de Boltzmann et énergie interne. Énergie interne d’un GP.

  • Approche microscopique des phénomènes de transport.

- Grandeurs d’intérêt dans les phénomènes de transport. Transport d’une propriété par les molécules.

- Diffusion thermique : interprétation microscopique de la conductivité. Viscosité d’un gaz.

- Diffusion moléculaire : interprétation microscopique du coefficient de diffusion. Analogie entre les phénomènes de transport.

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Objectifs

À la fin de cette UE, vous serez capable de savoir :

  • Le modèle du gaz parfait,
  • Les hypothèses de la thermodynamique statistique appliquée au gaz parfait,
  • Les grandeurs microscopiques d’intérêt dans les phénomènes de transport.

Vous serez capable de comprendre :

  • La théorie cinétique des gaz,
  • La distribution des vitesses de Maxwell-Boltzmann,
  • L’interprétation microscopique des phénomènes de transport.

Vous serez capable de mettre en œuvre :

  • La théorie cinétique des gaz,
  • Les lois de transport (Fick, Fourier, ...) pour étudier les phénomènes de diffusion à l’échelle microscopique.
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Heures d'enseignement

  • Thermodynamique microscopique - CMCours Magistral7,5h
  • Thermodynamique microscopique - TDTravaux Dirigés9h

Contrôle des connaissances

Session unique : 100% Contrôle Continu Intégral.

L’évaluation continue intégrale se base sur un ensemble d’évaluations sous des formes et des modalités diverses : contrôles écrits, oraux, études de cas, QCM, contrôles de leçons…

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Informations complémentaires

Poursuites possibles : Master physico-chimie ou physique théorique, écoles d’ingénieurs.

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Compétences acquises

Compétences

Niveau d'acquisition

Analyser en se reposant sur un socle de connaissances scientifiquesMobiliser les concepts mathématiques dans les domaines physico-chimiques3 - Maitrise
Relier un phénomène macroscopique aux processus microscopiques3 - Maitrise
Elaborer une démarche scientifiqueModéliser un phénomène physico-chimique3 - Maitrise
Concevoir et mettre en œuvre une démarche scientifique 3 - Maitrise
Communiquer et collaborerDévelopper la pratique d'une langue étrangère dans les domaines scientifiques3 - Maitrise
Collaborer et communiquer dans le cadre d'un projet scientifique3 - Maitrise