Note du 29 juin 2020
Sans connaitre encore le temps que dureront les mesures de distances sociales liées à la pandémie de Covid-19, et quels que soient les changements qui ont dû être opérés dans l’évaluation de la session de juin 2020 par rapport à ce que prévoit la présente fiche descriptive, de nouvelles modalités d’évaluation des unités d’enseignement peuvent encore être adoptées par l’enseignant ; des précisions sur ces modalités ont été -ou seront-communiquées par les enseignant·es aux étudiant·es dans les plus brefs délais.
Sans connaitre encore le temps que dureront les mesures de distances sociales liées à la pandémie de Covid-19, et quels que soient les changements qui ont dû être opérés dans l’évaluation de la session de juin 2020 par rapport à ce que prévoit la présente fiche descriptive, de nouvelles modalités d’évaluation des unités d’enseignement peuvent encore être adoptées par l’enseignant ; des précisions sur ces modalités ont été -ou seront-communiquées par les enseignant·es aux étudiant·es dans les plus brefs délais.
5 crédits
30.0 h + 30.0 h
Q2
Enseignants
Papalexandris Miltiadis;
Langue
d'enseignement
d'enseignement
Anglais
Thèmes abordés
Partant de la théorie cinétique des gaz, d'une part, et de la thermodynamique classique, d'autre part, il s'agit d'élaborer une théorie générale des processus irréversibles.
Le cours fera ainsi le point sur les diverses approches de la thermodynamique, depuis la théorie classique de Prigogine et Onsager jusqu'aux théories plus générales développées par (i) Truesdell et Noll, (ii) Jou, Lebon et (iii) Müller
Le cours fera ainsi le point sur les diverses approches de la thermodynamique, depuis la théorie classique de Prigogine et Onsager jusqu'aux théories plus générales développées par (i) Truesdell et Noll, (ii) Jou, Lebon et (iii) Müller
Acquis
d'apprentissage
d'apprentissage
A la fin de cette unité d’enseignement, l’étudiant est capable de : | |
| 1 |
Eu égard au référentiel AA du programme « Master ingénieur civil mécaniciens », ce cours contribue au développement, à l'acquisition et à l'évaluation des acquis d'apprentissage suivants :
|
La contribution de cette UE au développement et à la maîtrise des compétences et acquis du (des) programme(s) est accessible à la fin de cette fiche, dans la partie « Programmes/formations proposant cette unité d’enseignement (UE) ».
Contenu
- Rappel de la thermodynamique à l'équilibre: premier principe thermodynamique (principe de conservation de l'énergie), température et entropie absolues, deuxième axiome thermodynamique, relation de Gibbs, équations d'Euler & Duhem, potentiels thermodynamiques et transformées de Legendre, stabilité des états d'équilibre, principes d'évolution, thermochimie.
- Théorie classique de la thermodynamique des processus irréversibles (théorie d'Eckart-Onsager-Prigogine): équilibre local, lois d'évolution et relations constitutives, production d'entropie, flux ef forces thermodynamiques, relations réciproques. Applications: équations de Fourier-Navier-Stokes pour des fluides Newtoniens, thermodiffusion.
- Etude des phénomènes thermoélectriques: effet Hall, effets Seebeck et Peltier, effets Nerst et Ettinghausen, chaleur de Thomson.
- Théorie cinétique des gaz. Dérivation de l'équation de Boltzmann, operateur des collisions. Relations entre les variables mascroscopiques et la théorie cinétique. Théorème H de Boltzmann. Invariants des collisions, distributino de Maxwell-Boltzmann and dérivation des lois de bilan hydrodynamiques. Justification de l'hypothèse d'équilibre local. Théorie des fluctuations d'Einstein. Dérivation des relations réciproques d'Onsager-Casimir.
- Introduction à la thermodynamique rationnelle. mémoire matérielle, objectivité, inégalité de Clasius-Duhem, principe d'indifférence de cadre de référence, relations constitutives. Application dans les matériaux thermo-élastiques, comparaison avec la théorie linéaire de Eckart-Onsager-Prigogine. La méthode de Liu des multiplicateurs de Lagrange et des théories étendues.
- États stationnaires: critères de production minimale d'entropie et minimum d'énergie dissipée. Introduction à la théorie de la stabilité. L'instabilité de Rayleigh-Bénard.
Méthodes d'enseignement
- Cours magistral
- Séances d'exercices
Modes d'évaluation
des acquis des étudiants
des acquis des étudiants
Examen : écrit avec livres, notes de cours et notes personnelles. La note d'examen sera la note finale au cours.
Ressources
en ligne
en ligne
Bibliographie
- M.V Papalexandris, Thermodynamics of Irreversible Phenomena: Lecture notes, 2018. Hand-written notes and exercies (in English). Mandatory, available on the moodle site of the course.
- G. Lebon, D. Jou & J. Casas-Vasquez, Understanding Non-equilibrium Thermodynamics, Springer, 2008. Mandatory, available on the e-books of the library in electronic form.
- Additional notes on the kinetic theory of gases from the book of Chapman & Cowling, Recommended, available on the moodle site of the course.
- D. Kondepudi & I. Prigogine, Modern Thermodynamics, Wiley, 1999. Recommended.
- S.R. De Groot and P. Mazur, Non-equilibrium Thermodynamics, Dover, 1984. Recommended.
Support de cours
- M.V Papalexandris, Thermodynamics of Irreversible Phenomena: Lecture notes, 2018. Hand-written notes and exercies (in English), available on the moodle site of the course.
- G. Lebon, D. Jou & J. Casas-Vasquez, Understanding Non-equilibrium Thermodynamics, Springer, 2008, available on the e-books of the library in electronic form.
Faculté ou entité
en charge
en charge
MECA
