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Séance de cours

Transitions de phase : États métastables

Dans cours

PHYS-106(a): Physique générale : thermodynamique

Le but du cours de Physique générale est de fournir les notions de base nécessaires à la compréhension des phénomènes physiques. L'objectif est atteint lorsqu'il est possible de prévoir quantitativement les conséquences de ces phénomènes avec des outils th ...

Description

Cette séance de cours porte sur les transitions de phase, les états métastables, les isothermes de gaz Van der Waals, le point critique, le spinodal, la courbe de saturation, le surrefroidissement, la nucléation et les applications comme l'ensemencement des nuages, la neige artificielle et la supraconductivité. Il traite également de l'échange d'énergie pendant les transitions de phase, de la chaleur latente et des phénomènes physiques complexes impliqués.

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Enseignant·e·s (2)

Cécile Hébert

Cécile Hébert est née en France, en 1970. Elle a obtenu son diplôme d'ingénieure (option physique) puis son doctorat ("Etude d'un nouveau filtre d'énergie des électrons pour le microscope électronique à transmission") à l'Ecole centrale de Paris. Doctorante dans le laboratoire du professeur Jouffrey, elle a créé un nouveau filtre d'énergie des électrons, pour le microscope électronique à transmission, qui a été breveté par le CNRS. En tant que post-doctorante dans le laboratoire du professeur Schattschneider, elle a mené à bien une étude marquante sur la simulation des structures fines des seuils de perte d'énergie des électrons en comparaison avec l'expérience. En 2005, elle a été l'une des actrices principales dans l'élaboration du projet européen CHIRALTEM visant à développer dans le microscope électronique à transmission une méthode similaire à la méthode XMCD (X Ray Magnetic Circular Dichroism) connue en spectrométrie d'absorption des rayons X.

Romuald Houdré

Curriculum Vitae CV 2011 Nommé Professeur Titulaire 2006 Nommé Maître d'Enseignement et de Recherche 2004 Rejoint le Laboratoire d'Optoélectronique Quantique LOEQ dirigé par le professeur B. Deveaud-Plédran 2001-2004 Adjoint scientifique à l'Institut de Photonique et d'Electronique Quantique IPEQ (ancien Institut de Micro et Optoélectronique), Laboratoire du professeur Ilegems. 1998 Habilitation, université Pierre et Marie Curie, Paris 6. 1997 Chercheur invité à NTT, département d'Optoélectronique, (Atsugi, Japon) de mars à août 1997 1988-2000 Collaborateur scientifique à l'Institut de Micro et Optoélectronique IMO à l'école Polytechnique Fédérale de Lausanne, groupe du professeur Ilegems. Responsable de l'épitaxie par jets moléculaires (1988-1996), responsable de l'activité microcavités optiques (1996-2000). 1987-1988 Recherches au Laboratoire de Physique de la Matière Condensée à l'école Polytechnique (France). 1986-1987 Postdoc à l'université d'Illinois à Urbana-Champaign (U.S.A.) chez le professeur H.Morkoç dans le groupe d'épitaxie par jets moléculaires. 1983-1985 Thèse de doctorat sur la photoémission de puits quantiques et superréseaux en état d'affinité électronique négative au Laboratoire de Physique de la Matière Condensée, école Polytechnique (France) sous la direction de G.Lampel et C.Hermann.

Source officielle

Proximité ontologique

Physique

Physique de la matière condensée: Transition de phase

Concepts associés (32)

Point critique (thermodynamique)

vignette| Le point critique d'un corps pur est le point du diagramme température-pression, généralement noté C, où s'arrête la courbe d'équilibre liquide-gaz. La température T et la pression P du point critique sont appelées température critique et pression critique du corps pur. Le volume molaire et la masse volumique du corps pur à ces température et pression (V et ρ) sont appelés volume critique et masse volumique critique (plus souvent, mais improprement, densité critique).

Enthalpie de changement d'état

En thermodynamique, l'enthalpie de changement d'état (anciennement chaleur latente de changement d'état) d'un corps pur est par définition la variation d'enthalpie qui accompagne un changement d'état du corps rapportée à la quantité de matière mise en jeu lors de cette transformation. Par exemple pour le passage de l'état liquide à l'état de vapeur on parlera denthalpie de vaporisation.

Supraconductivité

La supraconductivité, ou supraconduction, est un phénomène physique caractérisé par l'absence de résistance électrique et l'expulsion du champ magnétique — l'effet Meissner — à l'intérieur de certains matériaux dits supraconducteurs. La supraconductivité découverte historiquement en premier, et que l'on nomme communément supraconductivité conventionnelle, se manifeste à des températures très basses, proches du zéro absolu (). La supraconductivité permet notamment de transporter de l'électricité sans perte d'énergie.

Surfusion

La surfusion est l'état d’une matière qui demeure en phase liquide alors que sa température est plus basse que son point de solidification. C'est un état dit métastable, c'est-à-dire qu'une petite perturbation peut suffire pour déclencher abruptement le changement vers la phase solide. Un état apparenté, appelé surébullition, existe pour une matière qui demeure en phase liquide alors que sa température est plus élevée que son point d'ébullition. La surfusion est due à l'énergie de tension superficielle à l'interface solide-liquide.

Transition de phase

vignette|droite|Noms exclusifs des transitions de phase en thermodynamique. En physique, une transition de phase est la transformation physique d'un système d'une phase vers une autre, induite par la variation d'un paramètre de contrôle externe (température, champ magnétique...). Une telle transition se produit lorsque ce paramètre externe atteint une valeur seuil (ou valeur « critique »). La transformation traduit généralement un changement des propriétés de symétrie du système.

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Séances de cours associées (28)

Changements de phase et latente thermique : L'eau sous différentes formes

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Phases et coexistence de phase

Explique la définition et la coexistence des phases, de la chaleur latente et de la règle de phase de Gibbs.

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Transitions de phase et diagrammes de phase

Couvre les transitions de phase, la stabilité, les diagrammes de phase et la coexistence de phase, en mettant l'accent sur les observations expérimentales et l'équation de Clausius-Clapeyron.

Transitions de phase: principes et applications thermodynamiques

Discute des transitions de phase en thermodynamique, couvrant la stabilité, la chaleur latente et les diagrammes de phase.

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