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Licence Sciences, Technologies, Santé
PREMIÈRE ANNÉE - CYCLE D'INTÉGRATION

Physique 5 - Energies et transformations de la matière

Code de l’UE : 1P005 - (3 ECTS) / Nature de l'UE : Parcours BGC - semestre 2

Responsables de l’UE

paola.giura @ upmc.fr

francois.mallet @ lpa.ens.fr 

Secrétariat

Jocelyne QUELLIER (jocelyne.quellier @ upmc.fr)

ATRIUM - 5e étage - Bureau 557

Tél. 01 44 27 40 44

 

1. Objectifs du cours

A la fin du cours l’étudiant

- Connaîtra les caractéristiques physiques des états de la matière : solide, liquide, gaz

- Saura définir et utiliser les grandeurs physiques fondamentales en thermodynamique : température, pression

- Connaîtra les différentes formes d’énergie et les calculer : Energie cinétique et potentielle, travail d’une force, flux de chaleur, énergie interne, enthalpie

- Saura faire un bilan énergétique de systèmes physique, chimique ou biologique relativement simples

- Connaîtra les caractéristiques thermodynamiques élémentaires d’un changement d’état de la matière : chaleur latente, diagramme de changement d’état, étude simple de l’équilibre liquide/gaz

2. Contenu des cours

Cours 1- Les état de la matière

- Etat solide : force de cohésion

- Etat liquide : rappel d’hydrostatique

- Etat gazeux : le gaz parfait par l’expérience

 

Cours 2- Transfert d’énergie par le travail des forces de pression

- Définition microscopique de la pression et sa mesure

- Travail d’une force,  et rappel de mécanique (énergie potentielle, théorème de l’énergie mécanique)

- Applications aux systèmes mécaniques

 

Cours 3- Transfert d’énergie thermique

- Définition microscopique de la température et sa mesure

- Loi de la diffusion de la chaleur, étude de la conduction ; convection et rayonnement

- Application à la calorimétrie

 

Cours 4- Energie interne et premier principe

- Définition de l’énergie interne

- Premier principe de la thermodynamique

- Applications aux transformations isotherme, adiabatique, isochore et isobare (diagramme de Clapeyron)

 

Cours 5- Etudes changements d’état physique

- Définition de la chaleur latente de changement d’état physique

- Etude des diagrammes de changement d’état Pression / Température (point triple et critique)

- Applications à l’étude simplifiée d’un équilibre

 

Cours 6- Entropie et second principe

- Définition phénoménologique de l’entropie

- Second principe de la thermodynamique

- Applications aux machines thermiques

3. Travaux pratiques

L’UE ne contient pas de séances de travaux pratiques.

4. Volume horaire

Cours en amphi= 6 séances de 2h (tot = 12 h) et TD = 9 séances de 2h (tot = 18 h) + 2 colles d’une heure pour les étudiants

5. Barème/Notation

Examen = 70 points + colle = 10 pt (2 fois 5 points) + Contrôle continu en amphi = 20 pt = 100 pt

Martine Staudenmann - 17/05/17

Traductions :

      • Aperçu en images

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