- Unité d'enseignement : Thermodynamique et physique statistique
Nombre de crédits de l'UE : 2
Code APOGEE : PL5023MA
Type d'enseignement
Nb heures *
Cours Magistraux (CM)
15 h
Travaux Dirigés (TD)
15 h
Travaux Pratiques (TP)
0 h
Total du volume horaire
30 h
Activité tuteurée personnelle (étudiant)
0 h
Activité tuteurée encadrée (enseignant)
0 h
Heures de Tutorat étudiant
0 h
* Ces horaires sont donnés à titre indicatif.
Conditions d'accès à l'UE :
Elève Ingénieur de Polytech Lyon, Spécialité Matériaux & Ingénierie des Surfaces, Année 3.
Programme - Contenu de l'UE :
Elements de physique statistique :
- Ordres de grandeur : un verre d'eau ; du microscopique au macroscopique ; origine microscopique de la température et de la pression ; équation d'état ; comportement d'une assemblée d'atomes (équipartition de l'énergie, distribution des états microscopiques, fluctuations...)
- Retour sur les concepts de la thermodynamique avec un point de vue microscopique : ensembles thermodynamiques, entropie, équilibre ; introduction à la notion de fonction de partition.
- mécanismes microscopiques de la diffusion : de la marche aléatoire aux équations continues ; diffusion dans les solides, les liquides et les gaz.
Découverte des simulations de dynamique moléculaire :
- simuler la dynamique d'une assemblée d'atomes : notions théoriques et détails pratiques
- mise en oeuvre des simulations de dynamique moléculaire sur des exemples simples :
- étude des états de la matière, caractérisation de la structure locale
- étude de la diffusion
Compétences acquises :
Méthodologiques :
- Proposer une solution adaptée, dans le domaine des Matériaux, en prenant en compte les contraintes environnementales
* Compétences du Référentiel de la Spécialité Matériaux & Ingénierie des Surfaces mises en oeuvre et évaluées :
- Définir et interpréter des éléments de performance pour sélectionner un matériau, un composant multimatériaux, un procédé d'élaboration, de mise en œuvre ou de caractérisation optimal
* Compétences du Référentiel de la Spécialité Matériaux & Ingénierie des Surfaces mises en oeuvre mais non évaluées :
- Modéliser le comportement (mécanique, thermique, chimique …) d'un matériau en conditions de service en vue du dimensionnement ou de la sélection de composants de systèmes
- Evaluer ou mesurer les propriétés d'un matériau en volume ou en surface
Techniques :
- comprendre la nécessité d'une description statistique de la matière, maîtriser les ordres de grandeurs associés au passage microscopique-macroscopique
- comprendre l'origine microscopique des notions de thermodynamique comme la température, la pression et l'entropie
- maîtriser les lois de comportement d'une assemblée d'atomes (équipartition de l'énergie, distribution des états microscopiques, fluctuations...)
- connaître les notions d'ensemble thermodynamique, d'évolution vers l'équilibre, et de fonction de partition.
- connaître la dynamique moléculaire, outil de simulation de la matière à l'échelle atomique ;
- posséder une expérience pratique des simulations de dynamique moléculaire sur des systèmes simples
- connaître la structure locale des états de la matière
- comprendre les mécanismes microscopiques de la diffusion
Modalités de contrôle des connaissances et Compétences 2020-2021:
Date de la dernière mise-à-jour : 06/07/2019
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