Question de cours : Incertitudes : Expliquer l'intérêt des incertitudes de type A, présenter la méthode de Monte Carlo pour la propagation des incertitudes, expliquer les forces de la régression linéaire pour la vérification des lois expérimentales. Cinématique du point : Notion de système matériel, notion de points matériels et limites du modèle, notion de repère, repères cartésien polaire cylindrique et sphériques, vecteurs vitesses et accélération (sauf sphérique), cas des mouvements à accélération constante et circulaires uniforme et non uniforme, repère de Frenet.
Exercice : Cinématique du point : Tout exercice. Dynamique du point : Exercice simple seulement.
Semaine 2, du 23 septembre 2024
Question de cours : Incertitudes : Expliquer l'intérêt des incertitudes de type A, présenter la méthode de Monte Carlo pour la propagation des incertitudes, expliquer les forces de la régression linéaire pour la vérification des lois expérimentales. Cinématique du point : Notion de système matériel, notion de points matériels et limites du modèle, notion de repère, repères cartésien polaire cylindrique et sphériques, vecteurs vitesses et accélération (sauf sphérique), cas des mouvements à accélération constante et circulaires uniforme et non uniforme, repère de Frenet. Dynamique du point : Notion de masse, conservation de la masse pour un système fermé, quantité de mouvement, notion de référentiel galiléen, lois de Newton, forces : gravitation, électrostatique, élastique, tension d'un fil, exemple du pendule simple.
Exercice : Cinématique du point : Tout exercice. Dynamique du point : Tout exercice.
Semaine 3, du 30 septembre 2024
Question de cours : Cinématique du point : Notion de système matériel, notion de points matériels et limites du modèle, notion de repère, repères cartésien polaire cylindrique et sphériques, vecteurs vitesses et accélération (sauf sphérique), cas des mouvements à accélération constante et circulaires uniforme et non uniforme, repère de Frenet. Dynamique du point : Notion de masse, conservation de la masse pour un système fermé, quantité de mouvement, notion de référentiel galiléen, lois de Newton, forces : gravitation, électrostatique, élastique, tension d'un fil, exemple du pendule simple et du système masse-ressort. Énergétique du point : Puissance et travail d'une force, théorème de l'énergie cinétique, notion d'énergie potentielle, lien entre champ de force conservative et énergie potentielle, notion d'énergie mécanique, théorème de l'énergie mécanique, notion de mouvement conservatif, étude de mouvements conservatifs unidimensionnels.
Exercice : Cinématique du point : Tout exercice. Dynamique du point : Tout exercice. Énergétique du point : Exercice simple.
Semaine 4, du 7 octobre 2024
Question de cours : Dynamique du point : Notion de masse, conservation de la masse pour un système fermé, quantité de mouvement, notion de référentiel galiléen, lois de Newton, forces : gravitation, électrostatique, élastique, tension d'un fil, exemple du pendule simple et du système masse-ressort. Énergétique du point : Puissance et travail d'une force, théorème de l'énergie cinétique, notion d'énergie potentielle, lien entre champ de force conservative et énergie potentielle, notion d'énergie mécanique, théorème de l'énergie mécanique, notion de mouvement conservatif, étude de mouvements conservatifs unidimensionnels, position d'équilibre, stabilité, petits mouvements au voisinage d'une position d'équilibre stable et approximation harmonique.
Exercice : Cinématique du point : Tout exercice. Dynamique du point : Tout exercice. Énergétique du point : Tout exercice.
Semaine 5, du 14 octobre 2024
Question de cours : Dynamique du point : Notion de masse, conservation de la masse pour un système fermé, quantité de mouvement, notion de référentiel galiléen, lois de Newton, forces : gravitation, électrostatique, élastique, tension d'un fil, exemple du pendule simple et du système masse-ressort. Énergétique du point : Puissance et travail d'une force, théorème de l'énergie cinétique, notion d'énergie potentielle, lien entre champ de force conservative et énergie potentielle, notion d'énergie mécanique, théorème de l'énergie mécanique, notion de mouvement conservatif, étude de mouvements conservatifs unidimensionnels, position d'équilibre, stabilité, petits mouvements au voisinage d'une position d'équilibre stable et approximation harmonique.
Exercice : Cinématique du point : Tout exercice. Dynamique du point : Tout exercice. Énergétique du point : Tout exercice.
Semaine 6, du 4 novembre 2024
Question de cours : Système physico-chimique et évolution : Corps pur, mélange, fraction molaire, pression partielle, variables intensives et extensives, équation de réaction et constante thermodynamique d'équilibre, avancement et quotient réactionnel, activité, sens d'évolution et composition de l'état final. Optique géométrique : Sources lumineuses et spectres, modèle de la source ponctuelle monochromatique, modèle de l’optique géométrique et limites, notion de rayon lumineux, indice d’un milieu transparent, lois de Snell-Descartes, stigmatisme et miroir plan, approximation de Gauss et lien avec la granularité des détecteurs, lentilles minces (cas à une lentille, œil exclu).
Exercice : Énergétique du point : Tout exercice. Système physico-chimique et évolution : Tout exercice.
Semaine 7, du 11 novembre 2024
Question de cours : Système physico-chimique et évolution : Corps pur, mélange, fraction molaire, pression partielle, variables intensives et extensives, équation de réaction et constante thermodynamique d'équilibre, avancement et quotient réactionnel, activité, sens d'évolution et composition de l'état final. Optique géométrique : Sources lumineuses et spectres, modèle de la source ponctuelle monochromatique, modèle de l’optique géométrique et limites, notion de rayon lumineux, indice d’un milieu transparent, lois de Snell-Descartes, stigmatisme et miroir plan, approximation de Gauss et lien avec la granularité des détecteurs, lentilles minces, œil, fibre à saut d'indice.
Exercice : Système physico-chimique et évolution : Tout exercice. Optique géométrique : Tout exercice.
Semaine 8, du 18 novembre 2024
Question de cours : Optique géométrique : Sources lumineuses et spectres, modèle de la source ponctuelle monochromatique, modèle de l’optique géométrique et limites, notion de rayon lumineux, indice d’un milieu transparent, lois de Snell-Descartes, stigmatisme et miroir plan, approximation de Gauss et lien avec la granularité des détecteurs, lentilles minces, œil, fibre à saut d'indice. Cinétique chimique : Hypothèses de travail, vitesses de disparition d'un réactif et d'apparition d'un produit, vitesse de réaction, loi de vitesse, ordre simple (0, 1 et 2), ordre global, ordre courant, temps de demi-vie, de demi-réaction, Loi d'Arrhenius et énergie d'activation, analogie avec les radionucléïdes.
Exercice : Système physico-chimique et évolution : Tout exercice. Optique géométrique : Tout exercice. Cinétique chimique : Tout exercice.
Semaine 9, du 25 novembre 2024
Question de cours : Optique géométrique : Fibre à saut d'indice. Cinétique chimique : Hypothèses de travail, vitesses de disparition d'un réactif et d'apparition d'un produit, vitesse de réaction, loi de vitesse, ordre simple (0, 1 et 2), ordre global, ordre courant, temps de demi-vie, de demi-réaction, Loi d'Arrhenius et énergie d'activation, analogie avec les radionucléïdes. Signaux électriques dans l’ARQS : Notions de charge électrique, d'intensité du courant, de potentiel, de référence de potentiel, de tension et de puissance, dipôles usuels (résistance, condensateur, bobine et modèle de Thévenin), énergie stockée dans un dipôle, association de résistances, résistance d'entrée et résistance de sortie.
Exercice : Optique géométrique : Tout exercice. Cinétique chimique : Tout exercice. Signaux électrique dans l'ARQS : Exercice simple.
Semaine 10, du 2 décembre 2024
Question de cours : Optique géométrique : Fibre à saut d'indice. Signaux électriques dans l’ARQS : Notions de charge électrique, d'intensité du courant, de potentiel, de référence de potentiel, de tension et de puissance, dipôles usuels (résistance, condensateur, bobine et modèle de Thévenin), énergie stockée dans un dipôle, association de résistances, résistance d'entrée et résistance de sortie. Circuits du premier ordre : Régimes libre et forcé par un échelon de tension des circuits RC et RL série, aspects énergétiques et dissipation d'énergie.
Exercice : Optique géométrique : Tout exercice. Cinétique chimique : Tout exercice. Signaux électriques dans l'ARQS : Tout exercice.
Semaine 11, du 9 décembre 2024
Question de cours : Signaux électriques dans l’ARQS : Association de résistances, de condensateurs et de bobines, résistance d'entrée et résistance de sortie. Circuits du premier ordre : Régimes libre et forcé par un échelon de tension des circuits RC et RL série, aspects énergétiques et dissipation d'énergie. Systèmes d'ordre 2 : Circuit RLC série en régime libre et régime forcé, décrément logarithmique, système masse-ressort avec frottements linéaires, analogie électromécanique.
Exercice : Optique géométrique : Tout exercice. Cinétique chimique : Tout exercice. Signaux électriques dans l'ARQS : Tout exercice. Systèmes du second ordre : Tout exercice en mécanique, exercice simple si en électricité.
Semaine 12, du 16 décembre 2024
Question de cours : Circuits du premier ordre : Régimes libre et forcé par un échelon de tension des circuits RC et RL série, aspects énergétiques et dissipation d'énergie. Systèmes d'ordre 2 : Circuit RLC série en régime libre et régime forcé, décrément logarithmique, système masse-ressort avec frottements linéaires, analogie électromécanique, régime sinusoïdal forcé, intérêt du RSF, impédance et admittance en RSF, lien RSF et équation différentielle, résonance en position, et en vitesse.
Exercice : Signaux électrique dans l'ARQS : Tout exercice. Circuits du premier ordre : Tout exercice. Systèmes du second ordre : Tout exercice en mécanique, exercice simple si en électricicté.
Semaine 13, du 6 janvier 2025
Question de cours : Circuits du premier ordre : Régimes libre et forcé par un échelon de tension des circuits RC et RL série, aspects énergétiques et dissipation d'énergie. Systèmes d'ordre 2 : Circuit RLC série en régime libre et régime forcé, décrément logarithmique, système masse-ressort avec frottements linéaires, analogie électromécanique, régime sinusoïdal forcé, intérêt du RSF, impédance et admittance en RSF, lien RSF et équation différentielle, résonance en position, et en vitesse.
Exercice : Circuits du premier ordre : Tout exercice. Systèmes du second ordre : Tout exercice en mécanique et en électricité.
Semaine 14, du 13 janvier 2025
Question de cours : Systèmes d'ordre 2 : Circuit RLC série en régime libre et régime forcé, décrément logarithmique, système masse-ressort avec frottements linéaires, analogie électromécanique, régime sinusoïdal forcé, intérêt du RSF, impédance et admittance en RSF, lien RSF et équation différentielle, résonance en position, et en vitesse. Filtrage linéaire : Filtres passe-bas et passe haut d'ordre 1, passe-bas et passe-haut et passe-bande d'ordre 2, notion de quadripôle, de bande passante et exemple mécanique du sismographe.
Exercice : Circuits du premier ordre : Tout exercice. Systèmes du second ordre : Tout exercice en mécanique et en électricité. Filtrage linéaire : Tout exercice en mécanique et en électricité.
Semaine 15, du 20 janvier 2025
Question de cours : Systèmes d'ordre 2 : Circuit RLC série en régime libre et régime forcé, décrément logarithmique, système masse-ressort avec frottements linéaires, analogie électromécanique, régime sinusoïdal forcé, intérêt du RSF, impédance et admittance en RSF, lien RSF et équation différentielle, résonance en position, et en vitesse. Filtrage linéaire : Filtres passe-bas et passe haut d'ordre 1, passe-bas et passe-haut et passe-bande d'ordre 2, notion de quadripôle, de bande passante et exemple mécanique du sismographe.
Exercice : Circuits du premier ordre : Tout exercice. Systèmes du second ordre : Tout exercice en mécanique et en électricité. Filtrage linéaire : Tout exercice en mécanique et en électricité.
Semaine 16, du 27 janvier 2025
Question de cours : Filtrage linéaire : Filtres passe-bas et passe haut d'ordre 1, passe-bas et passe-haut et passe-bande d'ordre 2, notion de quadripôle, de bande passante et exemple mécanique du sismographe. Signaux : Exemples de signaux et ordres de grandeur, onde progressive cas 1D (avec formalismes x-ct et t-x/c), célérité, retard temporel, onde progressive sinusoïdale cas 1D, double périodicité et relation de dispersion (milieux non dispersifs), interférences, différence de chemins optiques, déphasage et interférences constructives ou destructives.
Exercice : Filtrage linéaire : Tout exercice en mécanique et en électricité. Signaux : Tout exercice.
Semaine 17, du 3 février 2025
Question de cours : Filtrage linéaire : Filtres passe-bas et passe haut d'ordre 1, passe-bas et passe-haut et passe-bande d'ordre 2, notion de quadripôle, de bande passante et exemple mécanique du sismographe. Signaux : Exemples de signaux et ordres de grandeur, onde progressive cas 1D (avec formalismes x-ct et t-x/c), célérité, retard temporel, onde progressive sinusoïdale cas 1D, double périodicité et relation de dispersion (milieux non dispersifs), interférences, différence de chemins optiques, déphasage et interférences constructives ou destructives. Lien microscopique macroscopique en chimie : Liaison covalente, schéma de Lewis de molécules et d'ions, géométrie d'une molécule, évolution de l'électronégativité dans la classification périodique, polarisation des liaisons, moment dipolaire et polarité des molécules.
Exercice : Filtrage linéaire : Tout exercice en mécanique et en électricité. Signaux : Tout exercice.
Semaine 17, du 10 février 2025
Question de cours : Signaux : Exemples de signaux et ordres de grandeur, onde progressive cas 1D (avec formalismes x-ct et t-x/c), célérité, retard temporel, onde progressive sinusoïdale cas 1D, double périodicité et relation de dispersion (milieux non dispersifs), interférences, différence de chemins optiques, déphasage et interférences constructives ou destructives. Lien microscopique macroscopique en chimie : Liaison covalente, schéma de Lewis de molécules et d'ions, géométrie d'une molécule, évolution de l'électronégativité dans la classification périodique, polarisation des liaisons, moment dipolaire et polarité des molécules.
Exercice : Filtrage linéaire : Tout exercice en mécanique et en électricité. Signaux : Tout exercice. Lien microscopique macroscopique en chimie : Tout exercice.
Semaine 18, du 3 mars 2025
Question de cours : Signaux : Interférences, différence de chemins optiques, déphasage et interférences constructives ou destructives. Lien microscopique macroscopique en chimie : Liaison covalente, schéma de Lewis de molécules et d'ions, géométrie d'une molécule, évolution de l'électronégativité dans la classification périodique, polarisation des liaisons, moment dipolaire et polarité des molécules. Thermodynamique des systèmes à l'équilibre : Échelles microscopique, mésoscopique, et macroscopique, description du système à ces deux échelles, notion de variable d'état, variable extensive et intensive, notion d'énergie interne, capacité thermique à volume constant, modèle du gaz parfait, modèle des phases condensées incompressibles et indilatables, modèle du gaz de Van der Waals, diagramme PT pour le corps pur, diagramme PV pour le corps pur et isothermes d'Andrews, théorème des moments (pas de théorie cinétique des gaz).
Exercice : Signaux : Tout exercice. Lien microscopique macroscopique en chimie : Tout exercice. Thermodynamique des systèmes à l'équilibre : Tout exercice.
Exemples de question de cours :
Retrouver l'expression de l'interfrange dans le cas de l'expérience des trous de Young.
Rappeler les caractéristiques du schéma de Lewis d'une molécule, puis déterminer (en justifiant) le caractère polaire ou apolaire de X.
Rappeler les échelles auxquelles peuvent être décrits les systèmes thermodynamiques, et justifier leurs intérêts et limites. Donner quelques exemples de variables d'état et qualifier leur caractère intensif ou extensif.
Présenter les modèles usuels de thermodynamique (GP et condensée) et leurs limites.
Représenter le diagramme PT du CO2, présenter les étapes d'une liquéfaction.
Démontrer le théorème des moments.
Semaine 19, du 10 mars 2025
Question de cours : Lien microscopique macroscopique en chimie : Schéma de Lewis de molécules et d'ions, géométrie d'une molécule, moment dipolaire et polarité des molécules. Thermodynamique des systèmes à l'équilibre : Échelles microscopique, mésoscopique, et macroscopique, description du système à ces deux échelles, notion de variable d'état, variable extensive et intensive, notion d'énergie interne, capacité thermique à volume constant, modèle du gaz parfait, modèle des phases condensées incompressibles et indilatables, modèle du gaz de Van der Waals, diagramme PT pour le corps pur, diagramme PV pour le corps pur et isothermes d'Andrews, théorème des moments, théorie cinétique des gaz. Transformations en thermodynamique : Évolutions isochore, isotherme, isobare, monotherme, monobare, travail des forces de pression, types de transferts thermique, notion de thermostat.
Exercice : Signaux : Tout exercice. Lien microscopique macroscopique en chimie : Tout exercice. Thermodynamique des systèmes à l'équilibre : Tout exercice. Transformations en thermodynamique : Tout exercice.
Exemples de question de cours :
Rappeler les caractéristiques du schéma de Lewis d'une molécule, puis déterminer (en justifiant) le caractère polaire ou apolaire de X.
Rappeler les échelles auxquelles peuvent être décrits les systèmes thermodynamiques, et justifier leurs intérêts et limites. Donner quelques exemples de variables d'état et qualifier leur caractère intensif ou extensif.
Présenter les modèles usuels de thermodynamique (GP et condensée) et leurs limites.
Représenter le diagramme PT du CO2, présenter les étapes d'une liquéfaction.
Démontrer le théorème des moments.
Définir les termes isochore, isotherme, isobare, monotherme, monobare. Une tasse refroidit sur une table, qualifier la transformation.
Calculer le travail des forces pressantes pour une transformation isochore et une transformation monobare.
Semaine 20, du 17 mars 2025
Question de cours :
Thermodynamique des systèmes à l'équilibre :
Échelles microscopique, mésoscopique, et macroscopique,
description du système à ces deux échelles,
notion de variable d'état, variable extensive et intensive,
notion d'énergie interne, capacité thermique à volume constant,
modèle du gaz parfait,
modèle des phases condensées incompressibles et indilatables,
Premier principe de la thermodynamique fini et infinitésimal,
différence de qualité des échanges,
calculs de travaux,
notion d'enthalpie et premier principe avec l'enthalpie,
capacité thermique à pression constante,
expression de l'enthalpie molaire d'une phase condensée, valeur de la capacité thermique massique de l'eau,
enthalpie massique de transition de phase.
Exercice :
Thermodynamique des systèmes à l'équilibre : Tout exercice.
Transformations en thermodynamique : Tout exercice.
Premier principe : Tout exercice, dont calorimétrie.
Exemples de question de cours :
Rappeler les échelles auxquelles peuvent être décrits les systèmes thermodynamiques, et justifier leurs intérêts et limites. Donner quelques exemples de variables d'état et qualifier leur caractère intensif ou extensif.
Présenter les modèles usuels de thermodynamique (GP et condensée) et leurs limites.
Représenter le diagramme PT du CO2, présenter les étapes d'une liquéfaction.
Démontrer le théorème des moments.
Définir les termes isochore, isotherme, isobare, monotherme, monobare. Une tasse refroidit sur une table, qualifier la transformation.
Calculer le travail des forces pressantes pour une transformation isochore et une transformation monobare.
Énoncer le premier principe de la thermodynamique, chercher Q pour un exemple usuel au choix.
Retrouver l'enthalpie et énoncer le premier principe avec cette fonction d'état.
Énoncer les première et deuxième lois de Joule. Retrouver l'expression de Mayer et les capacités thermiques à volume et pression constantes.
Déterminer la forme de l'enthalpie d'une phase condensée, et donner une ordre de grandeur de capacité thermique à pression constante.
Semaine 21, du 24 mars 2025
Question de cours :
Thermodynamique des systèmes à l'équilibre :
Échelles microscopique, mésoscopique, et macroscopique,
description du système à ces deux échelles,
notion de variable d'état, variable extensive et intensive,
notion d'énergie interne, capacité thermique à volume constant,
modèle du gaz parfait,
modèle des phases condensées incompressibles et indilatables,
Premier principe de la thermodynamique fini et infinitésimal,
différence de qualité des échanges,
calculs de travaux,
notion d'enthalpie et premier principe avec l'enthalpie,
capacité thermique à pression constante,
expression de l'enthalpie molaire d'une phase condensée, valeur de la capacité thermique massique de l'eau,
enthalpie massique de transition de phase.
Second principe :
Fonction d'état entropie (sans formule de Boltzmann),
second principe et bilans entropiques,
variation d'entropie,
loi de Laplace,
cas des transitions de phases.
Exercice :
Thermodynamique des systèmes à l'équilibre : Tout exercice.
Transformations en thermodynamique : Tout exercice.
Premier principe : Tout exercice, dont calorimétrie.
Second principe : Tout exercice.
Exemples de question de cours :
Rappeler les échelles auxquelles peuvent être décrits les systèmes thermodynamiques, et justifier leurs intérêts et limites. Donner quelques exemples de variables d'état et qualifier leur caractère intensif ou extensif.
Présenter les modèles usuels de thermodynamique (GP et condensée) et leurs limites.
Représenter le diagramme PT du CO2, présenter les étapes d'une liquéfaction.
Démontrer le théorème des moments.
Définir les termes isochore, isotherme, isobare, monotherme, monobare. Une tasse refroidit sur une table, qualifier la transformation.
Calculer le travail des forces pressantes pour une transformation isochore et une transformation monobare.
Énoncer le premier principe de la thermodynamique, chercher Q pour un exemple usuel au choix.
Retrouver l'enthalpie et énoncer le premier principe avec cette fonction d'état.
Énoncer les première et deuxième lois de Joule. Retrouver l'expression de Mayer et les capacités thermiques à volume et pression constantes.
Déterminer la forme de l'enthalpie d'une phase condensée, et donner une ordre de grandeur de capacité thermique à pression constante.
Énoncer le second principe.
Donner les lois de Laplace et démontrer une forme au choix.
Semaine 22, du 31 mars 2025
Question de cours :
Thermodynamique des systèmes à l'équilibre :
Échelles microscopique, mésoscopique, et macroscopique,
description du système à ces deux échelles,
notion de variable d'état, variable extensive et intensive,
notion d'énergie interne, capacité thermique à volume constant,
modèle du gaz parfait,
modèle des phases condensées incompressibles et indilatables,
Premier principe de la thermodynamique fini et infinitésimal,
différence de qualité des échanges,
calculs de travaux,
notion d'enthalpie et premier principe avec l'enthalpie,
capacité thermique à pression constante,
expression de l'enthalpie molaire d'une phase condensée, valeur de la capacité thermique massique de l'eau,
enthalpie massique de transition de phase.
Second principe :
Fonction d'état entropie (sans formule de Boltzmann),
second principe et bilans entropiques,
variation d'entropie,
loi de Laplace,
cas des transitions de phases.
Machines thermiques :
Premier et second principe pour les machines thermiques
Rendement du moteur ditherme, du réfrigérateur et de la PAC
Ordres de grandeur des rendements et efficacité
Principe de la cogénération
Exercice :
Thermodynamique des systèmes à l'équilibre : Tout exercice.
Transformations en thermodynamique : Tout exercice.
Premier principe : Tout exercice, dont calorimétrie.
Second principe : Tout exercice.
Machines thermiques : Tout exercice.
Exemples de question de cours :
Rappeler les échelles auxquelles peuvent être décrits les systèmes thermodynamiques, et justifier leurs intérêts et limites. Donner quelques exemples de variables d'état et qualifier leur caractère intensif ou extensif.
Présenter les modèles usuels de thermodynamique (GP et condensée) et leurs limites.
Représenter le diagramme PT du CO2, présenter les étapes d'une liquéfaction.
Démontrer le théorème des moments.
Définir les termes isochore, isotherme, isobare, monotherme, monobare. Une tasse refroidit sur une table, qualifier la transformation.
Calculer le travail des forces pressantes pour une transformation isochore et une transformation monobare.
Énoncer le premier principe de la thermodynamique, chercher Q pour un exemple usuel au choix.
Retrouver l'enthalpie et énoncer le premier principe avec cette fonction d'état.
Énoncer les première et deuxième lois de Joule. Retrouver l'expression de Mayer et les capacités thermiques à volume et pression constantes.
Déterminer la forme de l'enthalpie d'une phase condensée, et donner une ordre de grandeur de capacité thermique à pression constante.
Énoncer le second principe.
Donner les lois de Laplace et démontrer une forme au choix.
Montrer le rendement de Carnot/l'efficacité de Carnot d'un moteur ditherme, d'une climatisation ou d'une pompe à chaleur, et donner un ordre de grandeur de machine réelle.
Semaine 23, du 7 avril 2025
Question de cours :
Thermodynamique des systèmes à l'équilibre :
Échelles microscopique, mésoscopique, et macroscopique,
description du système à ces deux échelles,
notion de variable d'état, variable extensive et intensive,
notion d'énergie interne, capacité thermique à volume constant,
modèle du gaz parfait,
modèle des phases condensées incompressibles et indilatables,
Premier principe de la thermodynamique fini et infinitésimal,
différence de qualité des échanges,
calculs de travaux,
notion d'enthalpie et premier principe avec l'enthalpie,
capacité thermique à pression constante,
expression de l'enthalpie molaire d'une phase condensée, valeur de la capacité thermique massique de l'eau,
enthalpie massique de transition de phase.
Second principe :
Fonction d'état entropie (sans formule de Boltzmann),
second principe et bilans entropiques,
variation d'entropie,
loi de Laplace,
cas des transitions de phases.
Machines thermiques :
Premier et second principe pour les machines thermiques
Rendement du moteur ditherme, du réfrigérateur et de la PAC
Ordres de grandeur des rendements et efficacité
Principe de la cogénération
Moment cinétique :
Moment cinétique d'un point matériel par rapport à un point
Moment cinétique d'un point matériel par rapport à un axe fixe orienté
Moment d'une force par rapport à un point ou un axe
Notion de bras de levier
Théorème du moment cinétique par rapport à un point fixe et un axe
Cas de mouvement avec conservation du moment cinétique
Analogie translation-rotation
Exercice :
Thermodynamique des systèmes à l'équilibre : Tout exercice.
Transformations en thermodynamique : Tout exercice.
Premier principe : Tout exercice, dont calorimétrie.
Second principe : Tout exercice.
Machines thermiques : Tout exercice.
Moment cinétique : Exercice simple.
Exemples de question de cours :
Rappeler les échelles auxquelles peuvent être décrits les systèmes thermodynamiques, et justifier leurs intérêts et limites. Donner quelques exemples de variables d'état et qualifier leur caractère intensif ou extensif.
Présenter les modèles usuels de thermodynamique (GP et condensée) et leurs limites.
Représenter le diagramme PT du CO2, présenter les étapes d'une liquéfaction.
Démontrer le théorème des moments.
Définir les termes isochore, isotherme, isobare, monotherme, monobare. Une tasse refroidit sur une table, qualifier la transformation.
Calculer le travail des forces pressantes pour une transformation isochore et une transformation monobare.
Énoncer le premier principe de la thermodynamique, chercher Q pour un exemple usuel au choix.
Retrouver l'enthalpie et énoncer le premier principe avec cette fonction d'état.
Énoncer les première et deuxième lois de Joule. Retrouver l'expression de Mayer et les capacités thermiques à volume et pression constantes.
Déterminer la forme de l'enthalpie d'une phase condensée, et donner une ordre de grandeur de capacité thermique à pression constante.
Énoncer le second principe.
Donner les lois de Laplace et démontrer une forme au choix.
Montrer le rendement de Carnot/l'efficacité de Carnot d'un moteur ditherme, d'une climatisation ou d'une pompe à chaleur, et donner un ordre de grandeur de machine réelle.
Montrer le théorème du moment cinétique par rapport à un point puis par rapport à un axe.
Expliquer la notion de bras de levier à l'aide d'un exemple.
Définir « le moment cinétique est une grandeur conservative » puis illustrer ce cas avec deux exemples concrets.
Semaine 24, du 28 avril 2025
Question de cours :
Thermodynamique des systèmes à l'équilibre :
Échelles microscopique, mésoscopique, et macroscopique,
description du système à ces deux échelles,
notion de variable d'état, variable extensive et intensive,
notion d'énergie interne, capacité thermique à volume constant,
modèle du gaz parfait,
modèle des phases condensées incompressibles et indilatables,
Premier principe de la thermodynamique fini et infinitésimal,
différence de qualité des échanges,
calculs de travaux,
notion d'enthalpie et premier principe avec l'enthalpie,
capacité thermique à pression constante,
expression de l'enthalpie molaire d'une phase condensée, valeur de la capacité thermique massique de l'eau,
enthalpie massique de transition de phase.
Second principe :
Fonction d'état entropie (sans formule de Boltzmann),
second principe et bilans entropiques,
variation d'entropie,
loi de Laplace,
cas des transitions de phases.
Machines thermiques :
Premier et second principe pour les machines thermiques
Rendement du moteur ditherme, du réfrigérateur et de la PAC
Ordres de grandeur des rendements et efficacité
Principe de la cogénération
Moment cinétique :
Moment cinétique d'un point matériel par rapport à un point
Moment cinétique d'un point matériel par rapport à un axe fixe orienté
Moment d'une force par rapport à un point ou un axe
Notion de bras de levier
Théorème du moment cinétique par rapport à un point fixe et un axe
Cas de mouvement avec conservation du moment cinétique
Analogie translation-rotation
Exercice :
Tout exercice sur les programmes de colle précédents
Exemples de question de cours :
Rappeler les échelles auxquelles peuvent être décrits les systèmes thermodynamiques, et justifier leurs intérêts et limites. Donner quelques exemples de variables d'état et qualifier leur caractère intensif ou extensif.
Présenter les modèles usuels de thermodynamique (GP et condensée) et leurs limites.
Représenter le diagramme PT du CO2, présenter les étapes d'une liquéfaction.
Démontrer le théorème des moments.
Définir les termes isochore, isotherme, isobare, monotherme, monobare. Une tasse refroidit sur une table, qualifier la transformation.
Calculer le travail des forces pressantes pour une transformation isochore et une transformation monobare.
Énoncer le premier principe de la thermodynamique, chercher Q pour un exemple usuel au choix.
Retrouver l'enthalpie et énoncer le premier principe avec cette fonction d'état.
Énoncer les première et deuxième lois de Joule. Retrouver l'expression de Mayer et les capacités thermiques à volume et pression constantes.
Déterminer la forme de l'enthalpie d'une phase condensée, et donner une ordre de grandeur de capacité thermique à pression constante.
Énoncer le second principe.
Donner les lois de Laplace et démontrer une forme au choix.
Montrer le rendement de Carnot/l'efficacité de Carnot d'un moteur ditherme, d'une climatisation ou d'une pompe à chaleur, et donner un ordre de grandeur de machine réelle.
Montrer le théorème du moment cinétique par rapport à un point puis par rapport à un axe.
Expliquer la notion de bras de levier à l'aide d'un exemple.
Définir « le moment cinétique est une grandeur conservative » puis illustrer ce cas avec deux exemples concrets.
Semaine 25, du 5 mai 2025
Question de cours :
Thermodynamique des systèmes à l'équilibre :
Échelles microscopique, mésoscopique, et macroscopique,
description du système à ces deux échelles,
notion de variable d'état, variable extensive et intensive,
notion d'énergie interne, capacité thermique à volume constant,
modèle du gaz parfait,
modèle des phases condensées incompressibles et indilatables,
Premier principe de la thermodynamique fini et infinitésimal,
différence de qualité des échanges,
calculs de travaux,
notion d'enthalpie et premier principe avec l'enthalpie,
capacité thermique à pression constante,
expression de l'enthalpie molaire d'une phase condensée, valeur de la capacité thermique massique de l'eau,
enthalpie massique de transition de phase.
Second principe :
Fonction d'état entropie (sans formule de Boltzmann),
second principe et bilans entropiques,
variation d'entropie,
loi de Laplace,
cas des transitions de phases.
Machines thermiques :
Premier et second principe pour les machines thermiques
Rendement du moteur ditherme, du réfrigérateur et de la PAC
Ordres de grandeur des rendements et efficacité
Principe de la cogénération
Moment cinétique :
Moment cinétique d'un point matériel par rapport à un point
Moment cinétique d'un point matériel par rapport à un axe fixe orienté
Moment d'une force par rapport à un point ou un axe
Notion de bras de levier
Théorème du moment cinétique par rapport à un point fixe et un axe
Cas de mouvement avec conservation du moment cinétique
Analogie translation-rotation
Chimie des solutions :
Constante d'acidité
Diagrammes de prédominance et de distribution
Constante de l’équation de dissolution et produit de solubilité Ks
Solubilité et condition de précipitation
Facteurs influençant la solubilité
Exercice :
Tout exercice sur les programmes de colle précédents
Exemples de question de cours :
Rappeler les échelles auxquelles peuvent être décrits les systèmes thermodynamiques, et justifier leurs intérêts et limites. Donner quelques exemples de variables d'état et qualifier leur caractère intensif ou extensif.
Présenter les modèles usuels de thermodynamique (GP et condensée) et leurs limites.
Représenter le diagramme PT du CO2, présenter les étapes d'une liquéfaction.
Démontrer le théorème des moments.
Définir les termes isochore, isotherme, isobare, monotherme, monobare. Une tasse refroidit sur une table, qualifier la transformation.
Calculer le travail des forces pressantes pour une transformation isochore et une transformation monobare.
Énoncer le premier principe de la thermodynamique, chercher Q pour un exemple usuel au choix.
Retrouver l'enthalpie et énoncer le premier principe avec cette fonction d'état.
Énoncer les première et deuxième lois de Joule. Retrouver l'expression de Mayer et les capacités thermiques à volume et pression constantes.
Déterminer la forme de l'enthalpie d'une phase condensée, et donner une ordre de grandeur de capacité thermique à pression constante.
Énoncer le second principe.
Donner les lois de Laplace et démontrer une forme au choix.
Montrer le rendement de Carnot/l'efficacité de Carnot d'un moteur ditherme, d'une climatisation ou d'une pompe à chaleur, et donner un ordre de grandeur de machine réelle.
Montrer le théorème du moment cinétique par rapport à un point puis par rapport à un axe.
Expliquer la notion de bras de levier à l'aide d'un exemple.
Définir « le moment cinétique est une grandeur conservative » puis illustrer ce cas avec deux exemples concrets.
Présenter la dissolution de l'acide éthanoïque (formule brute à connaitre) et introduire la constante d'acidité associée.
Définir la notion de solubilité, et présenter un exemple simple (AgCl attendu). Présenter deux facteurs influençant la solubilité.
Semaine 26, du 12 mai 2025
Question de cours :
Moment cinétique :
Moment cinétique d'un point matériel par rapport à un point
Moment cinétique d'un point matériel par rapport à un axe fixe orienté
Moment d'une force par rapport à un point ou un axe
Notion de bras de levier
Théorème du moment cinétique par rapport à un point fixe et un axe
Cas de mouvement avec conservation du moment cinétique
Analogie translation-rotation
Chimie des solutions :
Constante d'acidité
Diagrammes de prédominance et de distribution
Constante de l’équation de dissolution et produit de solubilité Ks
Solubilité et condition de précipitation
Facteurs influençant la solubilité
Oxydoréduction :
Nombre d’oxydation
Notion de pile, tension à vide et charge électrique
Potentiel d’électrode et formule de Nernst
Électrodes de référence
Diagrammes de prédominance ou d’existence d'espèces redox
Calcul de constante d'équilibre et prévision du sens d'évolution de la réaction
Dismutation et médiamutation
Exercice :
Moment cinétique :
Tout exercice.
Chimie des solutions :
Tout exercice.
Exemples de question de cours :
Montrer le théorème du moment cinétique par rapport à un point puis par rapport à un axe.
Expliquer la notion de bras de levier à l'aide d'un exemple.
Définir « le moment cinétique est une grandeur conservative » puis illustrer ce cas avec deux exemples concrets.
Présenter la dissolution de l'acide éthanoïque (formule brute à connaitre) et introduire la constante d'acidité associée.
Définir la notion de solubilité, et présenter un exemple simple (AgCl attendu). Présenter deux facteurs influençant la solubilité.
Présenter la pile Daniell, définir sa tension à vide et sa charge électrique.
Définir une électrode de référence et expliquer comment en faire une.
Dresser un diagramme de prédominance, d'existence avec une espèce gaz, une espèce solide et des espèces en solution. Indiquer quelles sont les électrodes nécessaires pour mesurer le potentiel avec de tels couples.
Retrouver la constante d'équilibre de la réaction de l'ion permanganate (formule brute à connaitre) et de l'ion fer II. Conclure.
Définir dismutation et médiamutation et donner un exemple de chaque.
Semaine 27, du 19 mai 2025
Question de cours :
Chimie des solutions :
Constante d'acidité
Diagrammes de prédominance et de distribution
Constante de l’équation de dissolution et produit de solubilité Ks
Solubilité et condition de précipitation
Facteurs influençant la solubilité
Oxydoréduction :
Nombre d’oxydation
Notion de pile, tension à vide et charge électrique
Potentiel d’électrode et formule de Nernst
Électrodes de référence
Diagrammes de prédominance ou d’existence d'espèces redox
Calcul de constante d'équilibre et prévision du sens d'évolution de la réaction
Dismutation et médiamutation
Exercice :
Moment cinétique :
Tout exercice.
Chimie des solutions :
Tout exercice.
Oxydoréduction :
Tout exercice.
Exemples de question de cours :
Présenter la dissolution de l'acide éthanoïque (formule brute à connaitre) et introduire la constante d'acidité associée.
Définir la notion de solubilité, et présenter un exemple simple (AgCl attendu). Présenter deux facteurs influençant la solubilité.
Présenter la pile Daniell, définir sa tension à vide et sa charge électrique.
Définir une électrode de référence et expliquer comment en faire une.
Dresser un diagramme de prédominance, d'existence avec une espèce gaz, une espèce solide et des espèces en solution. Indiquer quelles sont les électrodes nécessaires pour mesurer le potentiel avec de tels couples.
Retrouver la constante d'équilibre de la réaction de l'ion permanganate (formule brute à connaitre) et de l'ion fer II. Conclure.
Définir dismutation et médiamutation et donner un exemple de chaque.