Programmes de colles S3 : du 27/09 au 01/11

• Les colles peuvent se décomposer en une question de cours plus un exercice ou directement un exercice « ouvert » ou « fermé ».
• Les questions de cours sont accompagnées de leur démonstration si elles ont été faites en cours.

Cours

1. Démonstration du PPI
2. Démonstration du second principe en système ouvert.
3. Rappeler les deux identités thermodynamiques de 𝑈(𝑆,𝑉) 𝑒t 𝐻(𝑆,𝑃). En déduire deux expressions de dS pour un gaz parfait. En déduire une expression de dS en fonction de dV et dP . En déduire les lois de Laplace. (SVF)
4. Démontrez que 𝑄𝑣=Δ𝑈 𝑒t 𝑄𝑝=Δ𝐻 (SVF)
5. Démontrez l’expression du rendement d’un moteur ditherme de Carnot puis les efficacités d’une pompe à chaleur ou d’un réfrigérateur fonctionnant suivant un cycle de Carnot. (SVF)
6. Démontrez les relations de Mayer. (SVF)
7. Expressions de 𝑑h 𝑒t 𝑑s pour une phase condensée (SVF)
8. Tracer un cycle de Rankine en diagramme (𝑇,𝑠) 𝑒t (𝑃,ℎ). Dans un cycle de Rankine, le fluide est un liquide saturant après le condenseur, une vapeur saturante après la chaudière, un mélange diphasé à la sortie de la turbine. Dans la pompe et la turbine, les transformations sont isentropiques. Dans la chaudière et le condenseur elles sont isobares. (SVF)
9. Théorème des moments chimiques. (SVF)
10. Zone liquide : relation Delta_h et Delta_s
11. Zone diphasé : lien entre Delta_vap_h et Delta_vap_s. Sur un palier, exprimer h(M) en fonction de h(liq) et Delta_vap_h. Et exprimer h(M1)-h(M2) sur ce palier.
12. Calcul de j_conv = n*v pour la convection de particules.
13. Retrouver l’expression du vecteur densité de courant (j=nv).
14. Bilan de particules local afin d’obtenir l’équation de conservation puis l’équation de diffusion à 1D en cartésiennes, cylindriques ou sphériques.
15. Bilan global de particules afin d’obtenir l’équation de conservation de la matière.
16. Cas stationnaire, retrouvez n(x) à partir de la conservation du flux de particules.
17. Obtention de n(x)=Ax+B en régime stationnaire puis calcul de A et B.
18. Résolution en ODG de l’équation de diffusion.
19. Approche microscopique de la marche au hasard. Retrouvez le coefficient D à l’aide de grandeurs caractéristiques.
20. Bilan local de chaleur dans un des systèmes de coordonnées, loi de Fourier puis équation de diffusion.
21. Bilan global de diffusion thermique.
22. Résistance thermique : principe et associations

Exercices

1. Toute la mécanique de sup.
2. Changement de référentiels.
3. Dynamique en RNG
4. Exercices très simples sur TH1 (un seul groupe a fait le TD)