Exercices sur l’utilisation de champs électriques ou magnétiques. Le repère de Frenet pour les champs magnétiques peut être exigé.
Chapitre T1 – Description microscopique et macroscopique d’un système à l’équilibre
Questions de cours :
Définir l’échelle mésoscopique et son intérêt. Définir le libre parcours moyen et donner quelques ordres de grandeur.
Définir les termes suivants : variable d’état, équation d’état, fonction d’état ; équilibre thermodynamique.
Énergie interne : définition et propriétés. Définition de la capacité thermique et de ses dérivées molaires et massiques. Cas du gaz parfait : expression de l’énergie interne et de la capacité thermique molaire dans les cas monoatomique (en partant de ) et diatomique (admis).
Rappeler les hypothèses du gaz parfait. Donner l’équation d’état associée avec ses unités. Application au calcul du volume molaire dans les CNTP. Allure du diagramme en coordonnées de Clapeyron et d’Amagat pour un gaz parfait et un gaz réel.
Présenter l’interprétation microscopique de la température, le lien avec l’énergie cinétique microscopique et l’énergie interne. Exprimer la vitesse quadratique moyenne et en calculer un ordre de grandeur connaissant la masse molaire du gaz.
Présenter le modèle des phases condensées indilatables et incompressibles (PCII). Propriété de l’énergie interne dans le cadre de ce modèle. Donner deux ordres de grandeurs de capacités thermiques : l’eau liquide et les solides usuels.
Donner le diagramme de Clapeyron pour l’équilibre liquide-vapeur en précisant le nom des courbes, les différents états. Expliquer la différence de pente sur les isothermes.
Énoncer et démontrer le théorème des moments lors d’un équilibre liquide-vapeur.
Contenu :
Exercices sur la description de systèmes monophasés ou diphasés (liquide-vapeur), le calcul de variation d’énergie interne.
Chapitre M5 – Loi du moment cinétique et mouvements dans un champ de force centrale conservatif (cours uniquement)
Questions de cours :
Moment cinétique d’un point matériel : définition mathématique, sens physique, conséquences. Calcul dans le cas d’un mouvement circulaire.
Moment de force : définition mathématique, sens physique, notion de bras de levier et moment scalaire.
Loi du moment cinétique pour un point matériel : énoncé, cas de conservation du moment cinétique et application au pendule simple.
) et diatomique (admis).