Université Côte d'azur
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ECUE Thermodynamique stat.

Code de l'ECUE : SLEPH508

Ce cours appartient à UE Thermodynamique statistique (6 ECTS) qui contient 2 ECUE
PORTAIL SCIENCES ET TECHNOLOGIES
Milieux denses et matériaux
Campus Valrose
Licence 3
Semestre impair
Français

PRESENTATION

La thermodynamique est une branche de la physique qui étudie les systèmes macroscopiques (c’est-à-dire constitués d’un grand nombre de particules) dans le cadre d’une approche énergétique. C’est une théorie qui s’applique à de nombreux systèmes et qui permet d’établir des relations très générales entre les coefficients décrivant les états de la matière.
La physique statistique donne une interprétation microscopique aux quantités étudiées en thermodynamique. Dans les cas simples, les postulats de la physique statistique permettent de retrouver, comprendre et interpréter les lois de la thermodynamique.

Responsable(s) du cours

Mario Gattobigio

Présentiel

  • 24h de cours magistral
  • 28h de travaux dirigés
  • 12h de travaux pratiques

PREREQUIS

Avant le début du cours, je dois ...
  • Des notions de base de thermodynamique classique sont un pré-requis évident.

OBJECTIFS

A la fin de ce cours, je devrais être capable de...
  • de déterminer la physique des systèmes à l'échelle macroscopique à partir de loi fondamentales qui gouvernent leurs constituants microscopiques par des méthodes probabilistes.

CONTENU

  • Notion d'entropie statistique: Distribution de probabilité, entropie
    Quelques exemples (équiprobabilité, dés pipés) Espace des phases, état microscopique, densité d'états

    Distribution statistique d'équilibre, contraintes macroscopiques, entropie de Boltzmann.
          Ensembles=contraintes particulières (microcanonique, canonique: énergie moyenne fixée...)
          Identification avec l'entropie thermodynamique, identification de T, P
          Travail, échange thermique
          Irréversibilité et croissance de S
          Limite thermodynamique et fluctuations

    Applications
          Gaz parfait classique, translation, rotation, vibration, équipartition de l'énergie, Cv.
          GP : Rotation et vibration quantique ;
          Capacité thermique d'un solide (modèle d'Einstein)
          Cristal paramagnétique, ferromagnétique.
          Gaz de Van der Waals
          Approximation de Debye Huckel pour un électrolyte

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Important
Ce syllabus n’a aucune valeur contractuelle. Son contenu est susceptible d’évoluer en cours d’année : soyez attentifs aux dernières modifications.