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SPHYB205 - Thermodynamique et physique statistique

Objectifs

Ce cours s'inscrit dans la formation en physique générale et constitue donc une matière de base indispensable à la formation du physicien.

Prérequis : il n'y a pas de prérequis à ce cours, mais une maîtrise des matières de Physique générale (SPHYB124 : mécanique et SPHY B126 :

électricité) et de Chimie générale (SCHI B102) est toutefois recommandée.

Co-recquis : il n'y a pas de correquis, mais il est souhaitable de suivre le cours de Mécanique quantique I (SPHYB206) pour aborder la fin du cours te

thermodynamique.

Contenu

Le cours se divise en deux grandes parties : thermodynamique classique (30 h, Q1) et statistique (30 h, Q2). La thermodynamique est d'abord abordée

dans sa dimension classique en suivant l'approche "historique" (Joule, Clausius, Carnot...). Les concepts sont ensuite formalisés dans les relations

thermodynamiques et une série d'applications sont étudiées. Une introduction aux fondements de la thermodynamique irréversible sera donnée. Dans un

deuxième temps, les concepts de la thermodynamique sont explicités par l'approche statistique (principe de Boltzmann, distribution de Maxwell-

Boltzmann, etc). Enfin, les statistiques quantiques sont abordées en fin de cours.

Table des matières

La thermodynamique classique: -premier principe -second principe -l'entropie -les relations thermodynamiques -troisième principe -introduction à la

thermodynamique irréversible.

La thermodynamique statistique -postulats statistiques -la statistique de Maxwell-Boltzmann (application aux gaz parfaits) -le paradoxe de Gibbs -les

statistiques quantiques (Bose-Einstein et Fermi-Dirac) -le rayonnement du corps noir (Bose-Einstein)

Méthodes d'enseignement

Le cours est donné au tableau et est parfois illustré par la projection de présentations Powerpoint. Quelques expériences sont présentées au cours. Un

syllabus est proposé aux étudiants.

Mode d'évaluation

Un examen partiel est organisé en janvier. Les examens sont oraux, avec une préparation écrite d'une heure. L'étudiant choisit une fiche (les étudiants

qui représentent toute la matière en juin ou en août choisissent 2 fiches).

Corequis

[SPHYB206] Mécanique quantique I ET [SMATB212] Statistiques

Prérequis

[SMATB103] Analyse réelle I ET [SCHIB102] Chimie générale ET [SPHYB126] Physique générale : Electricité ET [SPHYB124] Physique

générale : Mécanique

Titulaire(s) : Houssiau Laurent

Enseignants

Lieu de l'activité :

Langue d'enseignement : French / Français

NAMUR

Annuel