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Préparation aux oraux (19 Mai au 20 Juin)

Voir sur Slack le travail préparatoire pour les deux premières séances (pour ceux qui n'ont toujours pas compris l'intérêt et l'importance de ce canal de communication interne)

Vendredi 4 avril

10h-12h : TIPE 2024-2025

Progressions expérimentales des TIPE

15h15-17h01 : Révisions Thermique et Thermodynamique

- 3 énoncés d'exercices : 15 minutes de résolution pour chacun (feuille-crayon) + 20 minutes de correction + conseils de méthode



Travaux en cours :

- Préparer les écrits de CONCOURS il me semble

Mercredi 2 avril

8h00-9h55 : Séance de révisions d'électronique (analogique)

- 3 énoncés d'exercices : 15 minutes de résolution pour chacun (feuille-crayon) + 20 minutes de correction + conseils de méthode


14h15 -16h : Séance de révisions de chimie PTSI et PT

- 3 énoncés d'exercices : 15 minutes de résolution pour chacun (feuille-crayon) + 20 minutes de correction + conseils de méthode

Lundi 31 mars

13h-18h : TP Série Tournante 3 (seconde et dernière séance)

TP K : Ondes électromagnétiques : loi de Malus pour les OPPH PR + Ondes stationnaires pour déterminer une fréquence GHz

TP L : Mesures de L et M : Deux méthodes d'obtention de k le coefficient de couplage inductif (branchements série + résonance et antirésonance de RLC couplés)

Travaux en cours :

- Travailler les corrigés des exercices non traités en classe du TD Em2 (tous les corrigés disponibles sur le fil Slack) et visionner les dernières vidéos sur le câble coaxial (fil Slack également)
- Préparer les séances de révisions de mercredi : vous DEVEZ venir en séance en ayant validé le
QCM QMax (10 questions électronique + 10 questions Chimie) ET en présentant vos fiches de révision sur les deux thèmes (Chimie et Electronique).

Vendredi 28 mars

10h-12h : TIPE 2024-2025

Progressions expérimentales des TIPE

15h15-17h01 : Fin du
Chapitre Em2

Les copies du DS 8 sont rendues aux étudiants présents. Quelques remarques sur des lacunes générales.

- On étudie la propagation d'une Onde EM dans un conducteur
- Retour sur les conditions d'électroneutralité locale
- Retour sur les limites de la loi d'OHM locale (Modèle de Drude de l'électron freiné) : possibilité de définir une conductivité complexe aux hautes fréquences
- Ecriture complexe de l'équation d'onde dans le cas général
- Une forme de solution : la pseudo OPPH* avec un nombre d'onde complexe
- Cas des "basses" fréquences : relation de dispersion complexe
- k' de dispersion et k'' d'absorption
- épaisseur de peau électromagnétique (ou profondeur de pénétration de l'onde dans le métal)
- ordres de grandeurs des gammes de fréquences et épaisseurs de peau associées
- Cas d'une onde OPPH PR se réfléchissant en incidence normale sur un métal PARFAIT
- Relations de "passage"
- Onde stationnaire résultante (lieux des noeuds et des ventres de E et B)(+ animation)
- Cas de deux plaques face à face : discrétisation des fréquences
- Exemples divers de guides d'onde

Travaux en cours :

- Deux QCM d'électromagnétisme à valider d'ici dimanche soir (1 QMax et 1 EvalBox)
- Continuer à travailler attentivement le corrigé distribué du DS 8 de lundi

Mercredi 26 mars

8h00-9h55 : Chapitre EM2 (suite)

- Plan du chapitre
- Diaporama support de cours

-
OPPH (polarisation de l'onde)

- On aborde la présentation complexe des OPPH em pour retrouver l'aspect transversal de l'onde, la relation de structure, la relation de dispersion d'une OPPH dans le vide (aucune dispersion possible d'un paquet d'onde)
- On décrit alors l'OPPH de base comme une
onde polarisée ELLIPTIQUEMENT (en utilisant le logiciel de visualisation libre EMANIM sur le web). On distingue des cas particuliers comme les ondes polarisées circulairement (gauche ou droite), les ondes polarisées rectilignement et les combinaisons linéaires donnant les unes à partir des autres. On profite de l'outil de visualisation pour "voir" l'effet de l'indice de réfraction et l'effet atténuateur de l'absorption lors de la traversée d'un milieu. On met également en évidence l'effet d'un milieu biréfringent sur la rotation du plan de polarisation d'une OPPH PR après traversée d'une certaine épaisseur (pouvoir rotatoire d'une substance présentant des énantiomères en chimie)
- On analyse enfin (par visualisation d'animation de paquets d'onde) les effets d'un milieu dispersif dans lequel la vitesse de phase est dépendant de la pulsation. Problèmes engendrés lorsqu'il s'agit d'envoyer des impulsions dans un fibre optique sur une longue distance par exemple. On relie également l'indice optique à la permittivité relative du milieu. On définit la vitesse de groupe.


14h15 -16h : TD EM2

- Corrigés des exercices 5,6 et 7 (parties IIA e IIB)

Des corrigés des exercices 1,4,6,7 sont proposés sur le fil SLACK de la classe.

Travaux en cours :

- Deux QCM d'électromagnétisme à valider d'ici dimanche soir (1 QMax et 1 EvalBox)
- Continuer à travailler attentivement le corrigé distribué du DS 8 de lundi
- Travailler les corrigés 1,4,6,7distribués sur Slack
- Chercher l'exercice 3 du TD Em2 pour vendredi

Lundi 24 mars

8h-12h : DS 8 : Electrostatique - Gravitation - Magnétostatique - ARQS Magnétique - Spire en rotation dans un champ magnétique

Énoncé
Corrigé

13h-18h :
TP Série Tournante 3 (première séance)

TP K : Ondes électromagnétiques : loi de Malus pour les OPPH PR + Ondes stationnaires pour déterminer une fréquence GHz

TP L : Mesures de L et M : Deux méthodes d'obtention de k le coefficient de couplage inductif (branchements série + résonance et antirésonance de RLC couplés)

Travaux en cours :

- Lire très attentivement DES CE SOIR
le corrigé distribué du DS 8 de ce matin

- Travailler les
exercices 5, 6 et début du 7 (Partie I et II A,B,C) du TD EM 2 pour mercredi après-midi

Mercredi 19 mars

8h00-9h55 : Chapitre EM2

- Plan du chapitre
- Diaporama support de cours

-
Equations de Maxwell
Expressions, termes supplémentaires aux équations locales de la statique, formes intégrales, nouveau potentiel, démo de la conservation de la charge…
- Etude locale des échanges énergétiques entre le champ (E,B) et les charges
Puissance volumique reçue par les charges dans le champ EM
Recherche d'une forme locale de conservation de l'énergie volumique
Vecteur de Poynting
Densité volumique d'énergie électromagnétique
Forme intégrale de la conservation de l'énergie

- l'ARQS : signification générale
- ARQS magnétique
- ARQS électrique

14h15 -16h : TD EM1

- Corrigés des exercices 2A, 5A et 3B


Travaux en cours :

- Chercher l'exercice 2 du TD Em2 pour vendredi

Lundi 17 mars

13h-18h : TP Série Tournante 2 (dernière séance)

TP F : Pertes de Charge : Manip avec conduite permettant la vidange d'un vase de Mariotte + Simulations : Turbine hydraulique de Barrage puis point de fonctionnement d'une Pompe de relevage

TP G : Potentiométrie REDOX : Titrage du sel de Mohr par le permanganate de potassium + évaluation de constante d'équilibre (Ks et Kf) par mesure de DDP

TP H : Courbe i(V) du fer à partir d'une solution acidifiée équimolaire de Fe2+ et Fe3+ + Dosage ampérométrique du Fe2+ par Ce4+

TP I : Interféromètre de Michelson : réglages puis mesure du ∆lambda du sodium et de l'épaisseur d'une lamelle de microscope

Travaux en cours :

- Travailler les exercices 2A, 5A et 3B plus fin du 3A (dernière question) pour mercredi prochain
- Réécrire intégralement sur une copie les
corrigés des épreuves Physique A et B en s'aidant des corrigés reçus en fin d'épreuves

Vendredi 14 mars

10h-12h : TIPE 2024-2025

Disponibilité TIPE
au bâtiment H

15h15-17h01 : Fin
du Chapitre Em1 : Champ magnétostatique, Théorème d'Ampère

- Loi de Poisson (et de Laplace) : intérêt pour l'obtention du champ de potentiel scalaire V(M) lorsque des conditions aux limites spatiales sont précisées (TP IMSP)

- Le Champ magnétostatique B créé par une distribution linéique de courants :

- Loi de Biot et Savard signalée (HP) + Principe de superposition
- Théorème d'Ampère (forme intégrale et locale)
- Calcul du champ B créé par un fil infini parcouru par une intensité I
- Calcul du champ B dans un solénoïde infini
- Propriété intrinsèque de conservation du flux de B (pas de monopôles magnétiques)

Travaux en cours :

- Travailler les exercices 2A, 5A et 3B plus fin du 3A (dernière question) pour mercredi prochain
- Réécrire intégralement sur une copie les
corrigés des épreuves Physique A et B en s'aidant des corrigés qu'ils ont reçus en fin d'épreuves

Mercredi 12 mars

8h00-9h55 : Chapitre EM1 (suite)

- Plan du chapitre
- Diaporama support de cours

-
Champ Electrostatique :

Fin des considérations sur les propriétés de E et B vis à vis des plans de symétrie des causes
Application des invariances, symétries et Théorème de Gauss :
- la boule chargée uniformément (champ E intérieur et extérieur)
- la sphère chargée uniformément en surface
- Toute distribution des charges à symétrie sphérique : seule la charge totale intérieure est suffisante pour le calcul du champ extérieur (extension aux analogies gravitationnelles)
- distribution cylindrique
- plan infini uniformément chargé par Gauss
- Notion de champ E à circulation conservative (def, expression globale, expressions locales (des de V) et rotE)
- Calculs de potentiels (boule chargée + détermination de la capacité d'un condensateur plan)

14h15 -16h : TD EM1

Corrigé
des exercices 1A, 1B, 2B et essentiel du 3A de la feuille TD EM1
Les étudiants reçoivent sur Slack un corrigé détaillé de l'essentiel des exercices non traités de la feuille TD EM1

Les copies de l'épreuve
Modélisation IMSP du concours blanc sont rendues aux étudiants
(Corrigé)

Travaux en cours :

- Valider le QMax avant ce soir minuit
- Réécrire intégralement sur une copie les
corrigés des épreuves Physique A et B en s'aidant des corrigés qu'ils ont reçus en fin d'épreuves
- Travailler les
exercices 2A, 5A et 3B plus fin du 3A (dernière question) pour mercredi prochain

Lundi 10 mars

14h-18h : TP Série Tournante 2 (séance 3)

TP F : Pertes de Charge : Manip avec conduite permettant la vidange d'un vase de Mariotte + Simulations : Turbine hydraulique de Barrage puis point de fonctionnement d'une Pompe de relevage

TP G : Potentiométrie REDOX : Titrage du sel de Mohr par le permanganate de potassium + évaluation de constante d'équilibre (Ks et Kf) par mesure de DDP

TP H : Courbe i(V) du fer à partir d'une solution acidifiée équimolaire de Fe2+ et Fe3+ + Dosage ampérométrique du Fe2+ par Ce4+

TP I : Interféromètre de Michelson : réglages puis mesure du ∆lambda du sodium et de l'épaisseur d'une lamelle de microscope

Travaux en cours :

- Réécrire intégralement sur une copie les
corrigés des épreuves Physique A et B en s'aidant des corrigés qu'ils ont reçus en fin d'épreuves
- Valider le QMax avant mercredi 12 à minuit.
- Préparer pour mercredi après-midi
les exercices 1A,3A,6A,1B du TD Em1

Vendredi 7 mars

10h-12h : TIPE 2024-2025

Expérimentations TIPE

15h15-17h01 :
Suite du Chapitre Em1 : Champ électrostatique (calculs)

- Calcul du champ E créé par un segment rectiligne de fil chargé dans son plan médiateur + cas du fil infini
- Démonstration du théorème de Gauss à partir du champ coulombien d'une charge ponctuelle
- Enoncé du théorème de Gauss (version intégrale et version locale)
- L'obtention rapide d'un flux de E sur n'importe quelle surface d'intégration c'est bien joli mais comment en déduire le champ E en un point ?
- Principe de Curie (réflexion sur les "causes" et les "effets") (les lois de la physique de l'autre côté du miroir)
- Invariances euclidienne par translation et rotation
- Invariances par symétries planes
- Caractère particulier de B : vecteur axial ou pseudo-vecteur dont le sens n'a pas de signification physique car fixé par une orientation arbitraire de l'espace (trièdre direct qui deviendrait indirect de l'autre côté du miroir) (par opposition à E qui est un vecteur polaire ou vecteur vrai)
- Conséquence d'une mise en situation sur le dispositif des bobines d'Helmholtz : plan de symétrie des courants (causes) devient plan d'antisymétrie pour B (+ antiHelmHoltz ou "HoltzHelm")

Travaux en cours :

- Réécrire intégralement sur une copie les
corrigés des épreuves Physique A et B en s'aidant des corrigés qu'ils ont reçus en fin d'épreuves
- Valider le QMax avant mercredi 12 à minuit.

Mercredi 5 mars

8h00-9h55 : Chapitre EM1

- Plan du chapitre
- Diaporama support de cours

-
Champ Electrostatique :
Distributions de charges et de courants (discrètes puis à léchelle méso : volumique,surfacique et linéique)
Conservation de la Charge
Lois de Coulomb
Principe de superposition (formes intégrales de calcul du champ)
Application à un disque chargé uniformément en surface : calcul intégral du E sur l'axe de révolution, cas particulier à l'infini et à la traversée de la surface, extrapolation pour le disque plan infini, cas de deux plan infinis : valeur du champ E intérieur en fonction de la densité surfacique)

Les copies de l'épreuve
Physique B du concours blanc sont rendues aux étudiants

14h15 -16h : TD Révisions de l'induction de PTSI

Présentation des deux cas de figure : circuit fixe dans un champ B variable
(NEUMAN), circuit mobile dans un champ B statique (LORENTZ)
Rappel des lois de Faraday et Lenz.
On insiste sur la cohérence des signes et donc des orientations algébriques relatives des flux et des circulations

Corrigé des exercices 3,4 et 5 de la feuille TD P13
Les étudiants reçoivent un corrigé détaillé de tous les exercices de la feuille

Travaux en cours :

- Réécrire intégralement sur une copie les
corrigés des épreuves Physique A et B en s'aidant des corrigés qu'ils ont reçus en fin d'épreuves
- Travailler tous les exercices de révision de l'induction à partir de la feuille de TD P13 et du corrigé détaillé

Lundi 3 mars

14h-18h : TP Série Tournante 2 (séance 2)

TP F : Pertes de Charge : Manip avec conduite permettant la vidange d'un vase de Mariotte + Simulations : Turbine hydraulique de Barrage puis point de fonctionnement d'une Pompe de relevage

TP G : Potentiométrie REDOX : Titrage du sel de Mohr par le permanganate de potassium + évaluation de constante d'équilibre (Ks et Kf) par mesure de DDP

TP H : Courbe i(V) du fer à partir d'une solution acidifiée équimolaire de Fe2+ et Fe3+ + Dosage ampérométrique du Fe2+ par Ce4+

TP I : Interféromètre de Michelson : réglages puis mesure du ∆lambda du sodium et de l'épaisseur d'une lamelle de microscope

Travaux en cours :

Révision de toute l'induction magnétique de PTSI
Préparer pour mercredi après-midi les exercices 3,5,7 du TD P13 posté sur SLACK

Jeudi 27 février

8h25-10h25 : Concours Blanc : Epreuve de Physique A

Suite au retard à la préparation d'une rame du train du Concours Blanc, un nouveau train à été réquisitionné pour ne pas laisser les voyageurs en gare (d'où l'anticipation de cette épreuve de Physique A qui devait avoir lieu l'après-midi)

Énoncé

Mercredi 26 février

8h-10h : Concours Blanc : Epreuve de Physique B : CHIMIE

Énoncé

10h30-12h30 : Concours Blanc : Epreuve de Physique B : THERMODYNAMIQUE

Énoncé
Annexe

Vendredi 7 février

10h-12h : TIPE 2024-2025

Expérimentations TIPE (emprunt de matériel pour des expérimentations chez soi lors des congés d'hiver)

15h15-17h01 :
Fin du Chapitre Tphy2 : Machines à Gaz - Tuyères

- On rappelle la démo de la loi de Laplace pour des GP subissant une transformation isentropique (3 formes)
- Application à la tuyère (convergent) : détermination de la vitesse en sortie de tuyère pour évaluer la poussée (Utilisation du BERP sans négliger l'énergie cinétique en sortie de Tuyère !! + loi de Laplace)
- Quelques mots sur les tuyères convergent-divergent (Laval) : possibilité d'avoir une augmentation monotone de la célérité des gaz si M dépasse Mach 1 au col (gorge) (Relation de Hugoniot non démontrée)
- Les moteurs thermiques : cycles simplifiés : essence (OTTO ou Beau de Rochas) et diesel (cycle Diesel) ( + Sabathé)
- Les cycles idéaux "usuels" : Carnot, Stirling, Ericsson

- Exercice "Turboréacteur à postcombustion" corrigé
- Corrigé distribué de l'exercice "Moteur de Stirling"


Travaux en cours :

- Deux QCM à valider AVANT DIMANCHE SOIR 9 Février Minuit
-
Révisions pour le concours blanc : ce travail est INDISPENSABLE pour optimiser largement vos chances au Concours : organisez-vous un programme très précis de révision (PTSI et PT) sur cette quinzaine.

Mercredi 5 février

8h00-9h55 : Chapitre Tphy 2 (cycles de machines à vapeur)

- Cycle de Rankine
- Rankine avec surchauffe (= Hirn)
- Rankine avec soutirages
- Expressions des COP en fonction des hi et des Dmi par le BERP

- début de
l'exercice 6 (centrale nucléaire) : tracé du cycle simplifié (Rankine avec surchauffe)


14h15 -16h : TD Tphy2 : Circuit secondaire d'une centrale nucléaire

Correction de la proposition de rédaction de l'exercice 6 d'une étudiante + poursuite de la résolution ( corrigés à venir vendredi sur Slack)

Travaux en cours :

- 2 QCM "Thermomachines" sont disponibles en ligne (à valider de préférence après vendredi après-midi)
[deadline : dimanche 9 février minuit ]

- Chercher l'exercice sur les turboréacteurs
(exercice 7 du TD Tphy2) pour vendredi après-midi

Lundi 3 février

8h-10h : DS5 : Mécanique des fluides + Cristallographie + Cinétique chimique + Thermodynamique industrielle

Énoncé du DS5

13h-18h : TP Série Tournante 2 (séance 1)

TP F : Pertes de Charge : Manip avec conduite permettant la vidange d'un vase de Mariotte + Simulations : Turbine hydraulique de Barrage puis point de fonctionnement d'une Pompe de relevage

TP G : Potentiométrie REDOX : Titrage du sel de Mohr par le permanganate de potassium + évaluation de constante d'équilibre (Ks et Kf) par mesure de DDP

TP H : Courbe i(V) du fer à partir d'une solution acidifiée équimolaire de Fe2+ et Fe3+ + Dosage ampérométrique du Fe2+ par Ce4+

TP I : Interféromètre de Michelson : réglages puis mesure du ∆lambda du sodium et de l'épaisseur d'une lamelle de microscope

Travaux en cours :

- Chercher pour mercredi l'exercice 6 du D Tphy2 : Centrale Nucléaire

Vendredi 31 janvier

10h-12h : TIPE 2024-2025

Rédaction
URGENTE de la MCOT : corrections diverses individuelles

15h15-17h01 :
Corrigé détaillé de l'exercice 4 : Climatiseur

- Corrigé complet + rappels de première année (Laplace pour les GP lors de transformations isentropes + Cycle(s) de CARNOT avec les COP associés aux différentes machines)

Travaux en cours :

- Préparation du DS5 : Meca flu + Chimie (Cristallo + Cinétique) 2h + Thermodynamique industrielle (2h)
- Lecture attentive du
TP de la série tournante 2 (interro de couloir prévue)

Mercredi 29 janvier

8h00-9h55 : Chapitre Tphy 2

- Correction de
l'exercice 2 du TD Tphy2 : mélangeur
- Machine thermique à
Turbine : principe du cycle, états physiques successifs du fluide caloporteur, modèles simplifiés des transformations dans les différents organes, symboles utilisés, signe des puissances reçus par le fluide, définition du système à chaque fois (fluide traversant l'organe par seconde)
-
Soutirages : dérivation avant la sortie de la turbine qui permettra de réchauffer (préchauffer) le liquide sortant du condenseur, amélioration du COP, ne pas en faire plus de deux (peu utile)
- Début de corrigé en classe entière de l'exercice du
climatiseur (exo 4 du TD Tphy2)


14h15 -16h : TD MF2 : Ecoulements de fluides (parfait ou réel) deuxième séance

Correction des exercices préparés au tableau par des étudiants

- Exercice 4 : Dérivations (horizontale puis verticale) dans un circuit hydraulique
- Exercice 6 : Pertes de Charge (régulière et singulière) sur un écoulement d'eau
- Exercice 8 : Système artériel (pertes de charge)


Des corrigés des exercices non traités en classe sont fournis aux étudiants

Travaux en cours :

- Finir
l'exercice 4 du climatiseur pour vendredi
- Préparation du DS5 : Meca flu + Chimie (Cristallo + Cinétique) 2h + Thermodynamique industrielle (2h)

Lundi 27 janvier

13h-18h : TP LPU vs MCM

Ce second TP sur la variabilité de la mesure permet de valider la loi de propagation des variances (LPU) par la propagation des distributions (Méthode de Monte Carlo) à certaines conditions assez rarement restrictives. Nous utilisons ensuite la MMC pour l'appliquer à la détermination de la variabilité d'une grandeur obtenue par la pente d'une régression linéaire expérimentale en s'affranchissant du coefficient de corrélation sans signification intéressante. La MMC nécessite des tirages au sort d'échantillons de grande taille (>100000 individus) et le module random de numpy sous Python est l'outil le plus pertinent disponible en dehors des programmes spécifiques (comme GUM MC)

Énoncé

(Nombreux documents annexes complémentaires sur la page
TP et la page DOC)


Travaux en cours :

- Corriger l'exercice 2 du TD Tphy2 (pour mercredi)
- Chercher pour mercredi après-midi les
exercices 4,6,8 du TD MF2

Vendredi 24 janvier

10h-12h : TIPE 2024-2025

Poursuite des expériences + recherche des références bibliographiques et rédaction
URGENTE de la MCOT

15h15-17h01 :
Chapitre Tphy2 : Machines thermiques

- échangeurs thermiques : divers échangeurs, notions de coefficient d'échange thermique, écart "logarithmique" de températures, NUT, efficacité…
(cf cours Rouland GSI-M1 Rouen)
- exercice d'application
(exo 1 du TD Tphy2)
- Séparateur et mélangeur : bilan de matière = bilan enthalpique
- exercice d'application
(exo 2 du TD Tphy 2)

Travaux en cours :
- Corriger l'exercice 2 du TD Tphy2 (pour mercredi)
- Lecture attentive de
tous les documents associés au TP de Lundi prochain (Monte Carlo Method) (cf page TP)
- DM6 (à rendre lundi !)
- Chercher pour mercredi après-midi les
exercices 4,6,8 du TD MF2

Mercredi 22 janvier

8h00-9h55 : Chapitre Tphy 2

Plan du chapitre

Diaporama support

- application du BERP (ou PPI) : écritures diverses, exemple de la détente de Joule Kelvin
- Second principe sous forme d'égalité pour estimer la création d'entropie d'un kg de système à la traversée d'un organe

- Cas d'une transformation réversible : détermination d'un q et d'un wi par des aires sous la courbe de transformation en diagramme entropique

- Compression
adiabatique : comparaison des ∆h et ∆T entre irréversible et réversible (pour un ∆p donné). Rendement (à l') isentropique
- Détente
adiabatique : comparaison des ∆h et ∆T entre irréversible et réversible (pour un ∆p donné). Rendement (à l') isentropique

- Echangeur thermique "globalement calorifugé" et "sans pièces mobiles": application du BERP (relations entre les débits massiques et les variations d'enthalpies des deux fluides)


14h15 -16h : TD MF2 : Ecoulements de fluides (parfait ou réel) + corrigé de l'application des bilans énergétique et entropique à une échangeur à eau liquide (TD Tphy2)

Correction magistrale de l'application à l'échangeur à eau liquide
(exo 3 du TD Tphy2)

Correction des exercices préparés au tableau par des étudiants

- Durée de vidange d'une cuve cylindrique (exo 2)
- Débitmètre à Venturi (exo 3)
- Ecoulement de Poiseuille de sang dans les artères (exo 8) (mise en place de la méthode d'obtention du profil des vitesses par un PDF en écoulement stationnaire) (à rédiger pour la semaine prochaine)

Travaux en cours :


- QCM sur Michelson + Mécanique + Méca flu (ouverts jusqu'à ce soir minuit !)

- DM6
- Chercher pour mercredi après-midi les
exercices 4,6,8 du TD MF2
- Lecture attentive de
tous les documents associés au TP de Lundi prochain (Monte Carlo Method) (cf page TP)

Lundi 20 janvier

13h-18h : TP Série Tournante 1 (séance 6)

TP A : Goniométrie à réseau : lambdamétrie

TP B : Interférences et diffraction (trou et fentes) : mesures d'interfranges à la Camera CCD Caliens™

TP C1 : Calorimétrie chimique de réactions totales et rapides : estimation des grandeurs thermodynamiques de réaction

TP C2 : Simulation thermocinétique d'une réaction de décomposition du peroxyde d'hydrogène en présence de dichromate (Python)

TP D1 : Conduction thermique dans les métaux (Al et Cu) en régimes forcés (sinusoïdal ou impulsion de flux thermique)

TP D2 : Simulation de conduction thermique dans une barre métallique : régime transitoire entre deux thermostats. (Python)

Travaux en cours :

- QCM sur Michelson + Mécanique + Méca flu (ouverts jusqu'à mercredi soir minuit)
- DM6
- Chercher pour mercredi après-midi les
exercices 2,3,4,6,8 du TD MF2
- Lecture attentive de
tous les documents associés au TP de Lundi prochain (Monte Carlo Method) (cf page TP)

Vendredi 17 janvier

10h-12h : TIPE 2024-2025

Poursuite des expériences + recherche des références bibliographiques pour la MCOT

15h15-17h01 :
Chapitre MF : Bilan d'enthalpie en Régime Permanent- BERNOULLI - Fluides newtoniens

- expressions locales des bilans (pour la masse et pour le volume) + cas particulier des écoulements incompressibles et/ou des écoulements permanents
- expression intégrale de la conservation du débit de volume pour les écoulements incompressibles

- Energétique des écoulements

- Démonstration thermodynamique du BERP (ou PPI) par le premier principe de la thermodynamique
- Cas particulier du modèle de fluide parfait : découplage des équations thermique et mécanique
- Obtention du théorème de BERNOULLI (conditions d'application)
- Démonstration mécanique à partir du théorème de l'énergie cinétique
en affirmant au préalable le découplage thermique et mécanique
- Cas des fluides réels : écoulements laminaires ou turbulents, fluides newtoniens, définitions de la viscosité dynamique et de la viscosité cinématique, forces et coefficients de trainée, cas des régimes linéaire et turbulent
- Théorème de BERNOULLI "généralisé" aux fluides réels : notion de Charge et de pertes de charge. Calcul des pertes de charge régulières dans les conduites par le coefficient de Darcy-Weisbach. Calcul empirique des pertes de charges singulières.

Travaux en cours :

- QCM sur Michelson + Mécanique + Méca flu (ouverts jusqu'à mercredi soir minuit)
- DM6
- Chercher pour mercredi après-midi les
exercices 2,3,4,6,8 du TD Tphy2

Mercredi 15 janvier

8h00-9h55 : Chapitre MF

Plan du chapitre

Diaporama support

- Les écoulements particuliers : uniforme, stationnaire, irrationnel, incompressible, incompressible-homogène
- Exemples de cinématiques d'écoulement : retour sur le rotationnel, son calcul et le calcul de circulations
- Notion de tube de courant et de tronçon de tube de courant
- Expression
s du débit de différentes grandeurs scalaires à travers une section de surface définie : débit de volume (= flux de vitesse) , débit de masse (= flux de mu.v) + expression en flux pour une grandeur scalaire quelconque
- Bilans sur un tronçon : système ouvert.
- Bilan de masse (+ cas des écoulements permanents)
- Bilan de volume (+ cas des écoulements incompressible) (conséquence d'un étranglement de tube de champ sur la norme de la vitesse)

14h15 -16h : TD MF1 : Statique des fluides

Correction au tableau des exercices préparés

- aérostat ouvert à Helium
- Barrage poids prismatique
- mesures de masses volumiques par équilibre dans un tube en U

Travaux en cours :

- Devoir Maison 6 (FACULTATIF) à rendre le 27 janvier
- Visionner les videos de B Hebert sélectionnées sur le fil Slack de la classe (surtout le Bilan Enthalpique en Régime Permanent qu'il surnomme formule Bazooka)



Lundi 13 janvier

13h-17h15 : TP Panorama de mécanique des fluides (écoulements)

Une progression guidée sur un DVD "Multimédia Fluid Mechanics 2" permet de découvrir des notions :

- cinématiques : lignes de courant, lignes d'émission, trajectoires, écoulement irrationnel (ou potentiel), écoulement incompressible, incompressible homogène, stationnaire. Ecoulement laminaire ou turbulent.

- des bilans : de masse (équation de continuité), de quantité de mouvement (équations d'Euler et de Navier Stokes), d'énergie (BERNOULLI).

- des nombres caractéristiques des écoulements : Nombre
de Reynolds (intérêt pour les transitions laminaire-turbulent, ordres de grandeur, relation au coefficient de trainée, relation à la renversabilité), Nombre de Strouhal

- La couche limite : régime interne à la couche limite, évolution de l'épaisseur

Documents complémentaires (à aborder simultanément au DVD MFM2) :

- Reynolds et méthodes de mesure vélocimétrique dans les écoulements
- L'essentiel sur l'opérateur rotationnel

Travaux en cours :

- Chercher
sur feuille les exercices 2,4,6,7,8 pour mercredi prochain
- Visualiser les videos de B Hebert sélectionnées sur SLACK

Vendredi 10 janvier

10h-12h : TIPE 2024-2025

Poursuite des expériences + recherche des références bibliographiques pour la MCOT

15h10-17h05 :
Chapitre MF : fin de la statique + cinématique

- Statique

Retour sur l'équation de nivellement barométrique (incohérences de notations entre la diapo de cours et l'application de l'exercice 1)
-
Poussée d'Archimède : Principe puis théorème démontré.
- Notion de torseur d'Archimède (résultante, moment des actions équivalentes, centre de poussée)

- Cinématique des écoulements

- Visualisations d'écoulements : quelles lignes tracer ?
- Présentation
Lagrangienne : on suit les particules mésoscopiques de fluide
- Présentation
Eulérienne : les champs de vitesses et d'accélération locale
- Video illustrative (Lagrange vs Euler, rôle du référentiel sur le caractère stationnaire d'un écoulement)
- Lignes de courant (= lignes de champ des vecteurs-vitesse), ligne d'émission et trajectoires
- Cas particulier des régimes permanents (= stationnaires)
- Calcul d'équations de lignes de champ des vitesses et d'équations de trajectoires dans un écoulement 2D NON Permanent

Travaux en cours :

- Lire le
TP MF1 de lundi après-midi (ainsi que le document Reynolds+Vélocimétrie joint et distribué cet après-midi)
- Des QCM et un DM arrivent !
- Chercher
sur feuille les exercices 2,4,6,7,8 pour mercredi prochain

Mercredi 8 janvier

8h00-9h55 : Début du chapitre MF

Plan du chapitre

Diaporama support

- Rappels sur la notion de pression cinétique d'un GP monoatomique de PTSI
- Généralisation de la pression comme contrainte normale à l'interface entre deux systèmes
- Notion indispensable d'échelle mésoscopique (dimensionnement pour les gaz et les liquides) pour définir des grandeurs locales et des champs continus lissés.
- expression d'une action infinitésimale pressante
- compléments sur les vecteurs surface
- Utilisation du théorème du gradient pour obtenir l'équivalent volumique local des forces de pression
- Démo officielle en cartésiennes du gradient de pression pour l'équivalent volumique
- Obtention de la RFSF par l'équilibre d'une particule de fluide mésoscopique dans lui-même

14h15 -16h : Cours-TD MF : Statique des fluides

- RFSF dans un champ de gravitation uniforme
- Cas du fluide Incompressible-Homogène : équation p(z) dans un liquide (application à l'eau puis au mercure : notion de hauteur barométrique
- présentation illustrée vaguement quantitative des couches de l'atmosphère
- Cas du GP : Modèle 0 de l'"atmosphère" isotherme à T0 puis modèle 1 d'une troposphère à gradient de température : obtention de l'équation du nivellement barométrique.

Travaux en cours :

- Préparer sur feuille la résolution de l'exercice 2 pour vendredi après-midi : aérostat à Hélium ouvert : y rajouter les applications numériques.

Lundi 6 janvier

8h-10h : DS4 : Oxydoréduction en phase aqueuse + Interféromètre de Michelson

Énoncé du DS4

13h-18h : TP Série Tournante 1 (séance 5)

TP A : Goniométrie à réseau : lambdamétrie

TP B : Interférences et diffraction (trou et fentes) : mesures d'interfranges à la Camera CCD Caliens™

TP C1 : Calorimétrie chimique de réactions totales et rapides : estimation des grandeurs thermodynamiques de réaction

TP C2 : Simulation thermocinétique d'une réaction de décomposition du peroxyde d'hydrogène en présence de dichromate (Python)

TP D1 : Conduction thermique dans les métaux (Al et Cu) en régimes forcés (sinusoïdal ou impulsion de flux thermique)

TP D2 : Simulation de conduction thermique dans une barre métallique : régime transitoire entre deux thermostats. (Python)

Travaux en cours :

- Révisions de la mécanique du point matériel de PTSI

Vendredi 20 décembre

8h-10h : Conférence sur le métier d'ingénieur en salle LdV

Témoignages :
Ingénieur(e) en activité (BCPST->Agro)
Etudiants de seconde année de CPGE
Etudiants en première année d'école d'ingénieur

10h-12h : Témoignages en visio d'ex-PT de Benjamin Franklin (B0303)

- 5 intervenants ingénieur(e)s depuis 4 ans minimum
- Leur activité professionnelle actuelle et leur début de parcours dans la vie active , leurs bilans et souvenirs de prépa, leurs conseils et leur réconfort.


13h30-16h : Salon des écoles d'ingénieurs présentées par des ex-Benjam

- 20 écoles représentées
- format déambulatoire

Photos du Forum 2024 !


Bonnes Vacances à chacun !

Mercredi 18 décembre

8h00-9h55 : Fin du chapitre OP2 + applications TD OP2

- lame d'air : Exercice d'application : obtention de e de la lame d'air à partir des rayons des 3 premiers anneaux lumineux
- Calcul de la différence de marche due à une lame d'air par la marche réelle des rayons
- Les étudiants sont invités à calculer la différence de marche en réflexion à l'infini pour une lame d'indice n et d'épaisseur e
- Coin d'air : animation mettant en évidence la faible variation de la différence de marche entre différents points de la source lorsque l'on fait conjuguer l'écran avec le plan des miroirs
- Calcul de la différence de marche en incidence quasi-normale. Expression de l'interfrange fonction de l'angle du coin d'air


14h15 -16h : TD OP2

Autour du Michelson :

- Suite de l'exercice 1 : fin de partie A : confirmation de la visibilité + partie B interférogramme fictif d'un spectre de raie "rectangulaire" : évaluation de la longueur de cohérence à partir de l'épaisseur de raie en fréquence
- Exercice 3 : Mesures d'indices avec un Michelson au voisinage du contact optique en coin d'air et lumière blanche
- Exercice 4 fin : on devine les spectres de plusieurs sources lumineuses à partir de leurs interférogrammes : spectrométrie à transformée de Fourier

Travaux en cours :

- Visionner les videos SLACK sur l'interféromètre de Michelson
- Cherchez puis l
ire les corrigés des autres exercices du TD Op2
- Préparer son DS4 du lundi de la rentrée 2025 (Oxydoréduction et Interférométrie)
- Avancer (étoffer ) la bibliographie du TIPE pour le MCOT

Lundi 16 décembre

13h-18h : TP Série Tournante 1 (séance 4)

TP A : Goniométrie à réseau : lambdamétrie

TP B : Interférences et diffraction (trou et fentes) : mesures d'interfranges à la Camera CCD Caliens™

TP C1 : Calorimétrie chimique de réactions totales et rapides : estimation des grandeurs thermodynamiques de réaction

TP C2 : Simulation thermocinétique d'une réaction de décomposition du peroxyde d'hydrogène en présence de dichromate (Python)

TP D1 : Conduction thermique dans les métaux (Al et Cu) en régimes forcés (sinusoïdal ou impulsion de flux thermique)

TP D2 : Simulation de conduction thermique dans une barre métallique : régime transitoire entre deux thermostats. (Python)

Travaux en cours :

- Lire attentivement le corrigé du DM5
- Préparer pour mercredi les exercices suivants :
1,2,3 du TD OP2


Vendredi 13 décembre

10h-12h : TIPE 2024-2025

Les étudiants doivent tous avoir finalisé leur choix de sujet de TIPE et démarrer les protocoles ou expériences .
Et ce n'est toujours pas le cas pour beaucoup

14h05-16h05 :
Chapitre Op2 : Michelson

- Première partie :

- 3 configurations : source ponctuelle (interférences non localisées permettant le réglage LASER), source étendue en configuration "Lame d'air" (franges circulaires (anneaux d'Haidinger ou anneaux d'égale inclinaison)) avec un plan de localisation (coïncidence spatiale) des interférences (visibilité max) à l'infini, source étendue en configuration "Coin d'air" (franges rectilignes (franges de Fizeau ou franges d'égale épaisseur) ) avec comme plan de localisation des interférences celui des miroirs.
- schéma du Michelson "replié" : sources ponctuelles secondaires équivalentes séparées de 2e
- calcul de différence de marche à l'infini en "Lame d'air" d'épaisseur e pour une inclinaison i
- calcul du rayon du nième anneau brillant

- Seconde partie :

- Tracé exact des rayons lumineux dans un Michelson grâce à un support papier
(Les symétriques des points sources à travers les miroirs sont prépositionnés (vérification au compas))
- Des explications diverses sont demandées.
- captation video de 2020 pour aider

Travaux en cours :

- Lire son
TP de lundi (ne pas oublier sa blouse)
- Finaliser
le document des tracés de rayons lumineux dans le Michelson pour Lundi
- 2 QCM à valider avant dimanche 15 décembre minuit


Mercredi 11 décembre

8h00-9h55 : TD Echi1-2

- Corrigés d'exercices classe entière :
- exercice 3 complet
- 8h45- 9h15 PPMS : recherche individuelle des trois mini-exos constituant l'exercice 4
- Corrigé du 4 (les trois situations)

Les
DM5 sont rendus par les étudiants
Les photocopies des
corrigés des autres exercices (TEchi1-1 et Echi1-2) sont disttribuées

14h05 -15h55 : Expérience de COURS avec la participation exceptionnelle de M DUBOIS (réglages live, observations directes et diffusées sur écran)

Autour du Michelson :

- description des différents éléments du dispositif (réglages de translation et d'orientation des miroirs)
- Séparatrice et Compensatrice (justification par animation
Cabrigéomètre™ : chemins et réglage de parallélisme)
- Source LASER "à l'infini" : réglage du "parallélisme" approché par alignement des spots.
- Source LASER à distance finie (lentille très convergente : cône de lumière semblant provenir d'une source ponctuelle à distance finie) : réglage du voisinage du contact optique par la zone des franges rectilignes en chariotant M1
- Diminution de l'angle du coin d'air en centrant les anneaux
- Source Lampe Na : configuration "Lame d'air" : anneaux avec maxima de contraste à l'infini (Localisation des figures coïncidentes) , rayon des anneaux plus élevés à proximité de la position de contact optique. Mise en évidence de la présence du doublet par les brouillages périodiques (incohérence temporelle)
- Passage en "coin d'air" : franges rectilignes localisées sur le "plan des miroirs"
- Source Hg : même figure de franges de couleur blanc verdâtre
- Source lumière blanche (polychromatique à spectre continu) : la pire en terme de cohérence temporelle. Observations de franges seulement autour de la position du contact optique. Blanc central (ordre 0 ?) (ici la frange centrale était sombre (ordre 1/2) à cause du type différent des réflexions sur la séparatrice) . Irisations. Blanc d'ordre supérieur.

Les corrigés papier des DM5 sont fournis

Travaux en cours :

- Visionner les videos SLACK sur l'interféromètre de Michelson
- QCM à valider avant dimanche 15 décembre.






Lundi 09 décembre

13h-18h : TP Série Tournante 1 (séance 3)

TP A : Goniométrie à réseau : lambdamétrie

TP B : Interférences et diffraction (trou et fentes) : mesures d'interfranges à la Camera CCD Caliens™

TP C1 : Calorimétrie chimique de réactions totales et rapides : estimation des grandeurs thermodynamiques de réaction

TP C2 : Simulation thermocinétique d'une réaction de décomposition du peroxyde d'hydrogène en présence de dichromate (Python)

TP D1 : Conduction thermique dans les métaux (Al et Cu) en régimes forcés (sinusoïdal ou impulsion de flux thermique)

TP D2 : Simulation de conduction thermique dans une barre métallique : régime transitoire entre deux thermostats. (Python)

Travaux en cours :

- Lire attentivement le corrigé du DS3 AVEC SA COPIE désormais
- Finir le
DM5 pour mercredi (exercice 6 optionnel pour les 3/2)
- Préparer les exercices suivants :
TD Echi1-1 ( 3 et 5) et TD Echi1-2 (3 et 4)
- QCM à valider avant dimanche 15 décembre. (possible dès à présent)

Vendredi 06 décembre

10h-12h : TIPE 2024-2025

Les étudiants doivent tous avoir finalisé leur choix de sujet de TIPE et démarrer les protocoles ou expériences .
Et ce n'est toujours pas le cas pour beaucoup

15h-16h55 :
Chapitre Echi1 (fin) + TD Echi1-2

- Les DS3 sont rendus aux étudiants : commentaires sur les erreurs et insuffisances fréquemment rencontrées (variance, variance réduite, intégration de Vant'Hoff, calculs d'optique ondulatoire…)

Corrigés d'exercices i(V) :

- Exercice 1 : retrouver l'allure d'une courbe i(V) sur une électrode d'Argent (méthode de réflexion)
- Exercice 2 : comparaison entre prévisions thermodynamiques et réalité cinétique lors de la réaction d'Alcalins sur l'eau

Notions élémentaires sur les piles et accumulateurs :

- équations bilan chimique des réactions
- types d'électrolyte
- fem
- charge électrique disponible (capacité) en Ah
- Energie disponible en Wh
- densité énergétique en Wh/kg ou en Wh/m3
- Piles salines, Alcalines, NiMH rechargeables, batteries Lithium ion.

Visionnage d'un extrait d'entretien de Patrice Simon au sujet des accumulateurs Lithium ion : apports des Prix Nobel 2019, forte fem, bonne densité énergétique, défauts techniques à résoudre ou améliorer, orientations de la recherche chimique…)

Travaux en cours :

- Lire attentivement le corrigé du DS3 AVEC SA COPIE désormais
- Finir le
DM5 (exercice 6 optionnel pour les 3/2)
- Préparer les exercices suivants :
TD Echi1-1 ( 3 et 5) et TD Echi1-2 (3 et 4)
- Lire son
TP de lundi (ne pas oublier sa blouse)
- QCM à valider avant dimanche 15 décembre. (possible dès à présent)


Mercredi 04 décembre

8h00-9h55 : Chapitre Echi1

Plan

Diaporama support

- Retour sur le positionnement relatif des demi-courbes i(V) dans le cas d'une pile que l'on souhaite décharger et dans le cas d'une électrolyse de solution.
- Rôle de la résistance du circuit (cuve + circuit extérieur)
- Saturations en intensité : cause physique (et non chimique si la réaction est rapide sur l'électrode) : la diffusion de particules de réactif dans la couche de Nernst. Proportionnalité de l'intensité de saturation à la concentration du réactif au sein de la solution. Conséquences : intensité parfois limitée : inutile d'augmenter la DDP (la réaction n'ira pas plus vite)
- additivité des intensités sur une même électrode
- retour sur le mur de l'eau (en solution aqueuse)

CORROSION :

- aspect thermodynamique : les domaines d'immunité, passivité et corrosion (E/pH à C=10-6 M)
- Corrosion "uniforme"
- Corrosions différentielles : Galvanique OU gradient de concentration OU gradient d'oxygène dissous
- Corrosion par (H20,H+) et par O2
- Protection par sacrifice (métallique)
- Protection par isolation de l'électrolyte
- Protection électrique : passage du potentiel dans le domaine d'immunité ou dans le domaine de passivité.


14h05 -15h55 : TD OP1 et TD Echi1-1

On corrige les exercices suivants :

TD OP1 :

- Exercice 9 : Miroir de Lloyd
- Exercice 10 : Miroirs de FRESNEL
- Début de l'exercice 11 : Détermination d'angle faible par annulation de visibilité

Corrigés fournis de tous les exercices

TD Echi1-1

- Exercices 1,2,4 corrigés au tableau


Travaux en cours :

- Chercher les exercices suivants pour vendredi :
- TD Echi1-1 : 3 et 5
- TD Echi1-2 : 1,2,3,4
- Lire les documents et visualiser les videos SLACK
- Rédiger le
DM5 (exercice 6 optionnel pour les 3/2) pour mercredi 11 prochain




Lundi 02 décembre

13h-18h : TP Série Tournante 1 (séance 2)

TP A : Goniométrie à réseau : lambdamétrie

TP B : Interférences et diffraction (trou et fentes) : mesures d'interfranges à la Camera CCD Caliens™

TP C1 : Calorimétrie chimique de réactions totales et rapides : estimation des grandeurs thermodynamiques de réaction

TP C2 : Simulation thermocinétique d'une réaction de décomposition du peroxyde d'hydrogène en présence de dichromate (Python)

TP D1 : Conduction thermique dans les métaux (Al et Cu) en régimes forcés (sinusoïdal ou impulsion de flux thermique)

TP D2 : Simulation de conduction thermique dans une barre métallique : régime transitoire entre deux thermostats. (Python)

Travaux en cours :

- Séance de TD de mercredi : chercher les exercices 10 et 11 du TD Op1 (vous avez un corrigé pour vous aider à comprendre)
- Séance de TD de mercredi : rédiger
sur feuille votre recherche sur les exercices1,2 et 4 du TD Echi1-1
- Rédiger tout le
DM5 (excepté l'exercice 2 peut-être pour le moment )

Vendredi 29 novembre

10h-12h : TIPE 2024-2025

Les étudiants doivent tous avoir finalisé leur choix de sujet de TIPE et démarrer les protocoles ou expériences .
Et ce n'est toujours pas le cas pour beaucoup

15h-16h55 :
Chapitre Echi1

Diaporama du chapitre

Principe de tracé des diagrammes de POURBAIX (E-pH) (Aspect thermodynamique des réactions) :


- prédiagramme (Nombre d'oxydation fonction de la basicité)
- frontières horizontales si pure REDOX
- frontières verticales si pure ACIDE-BASE
- Concentration de tracé : influence (ou pas) sur les frontières
- pentes en -0,06.m/n
- identification des domaines
- cas du Fer, du Zinc et du Cuivre. (Du plus réducteur (ou électropositif) au moins réducteur)
- cas de l'eau (frontières déjà définies et tracées) : Zone de stabilité thermodynamique élargie par les zones d'immunité cinétique

Aspect cinétique de l'oxydoréduction :

- Comparaison entre pile Daniell (système rapide) et électrolyse de H2O (système lent) : notion de surtension (relativement au déséquilibre thermodynamique)
- intensité fonction de la vitesse spécifique de réaction (démo et utilisation) + rôle de l'opérateur électrique extérieur sur l'intensité et donc la vitesse de réaction
- seuil d'intensité à partir duquel on considère que la réaction a démarré (utilisation des j en A/m2)
- Tracés de courbes i(V) des demi-piles (ou couple redox) : rôle de la nature physique des électrodes dans les surpotentiels
- intensité anodique choisie algébriquement positive (si entrant dans l'électrode)
- Montage de tracé de courbes intensité-potentiel : Montage "à 3 électrodes"
- électrode de travail
- électrode de référence (Calomel : constitution à connaitre. E=0,244V)
- Contre-électrode (ou électrode auxiliaire)

- Mur de l'eau en solution aqueuse (écart constant mais translation des demi-courbes vers la gauche si pH augmente) (espèces électropassives ou électroactives dans l'eau)
- Allure et positionnement des demi-courbes dans les deux cas :
fonctionnement en pile (zone de potentiel commun et potentiel de court-circuit) et fonctionnement en électrolyseur (tension minimale pour réaliser une REDOX dans le sens NON spontané)

Travaux en cours :

- Lire attentivement le corrigé du DS3
- Avancer sur le
DM5 (exercice 6 optionnel pour les 3/2)
- Lire son
TP de lundi (ne pas oublier sa blouse)
- Travailler (un peu) pour son DS d'anglais quand même.


Mercredi 27 novembre

8h00-9h55 : Chapitre Echi1

Plan

Diaporama support

- Notion d'équilibre d'un système chimique en interaction avec un opérateur électrique (≠ cas de figure)
- Démo de Nernst (qui permet de traduire le déséquilibre chimique)
- Retour sur les domaines de prédominance acide-base (à différencier des échelles de prépondérance de réactions)
- Application par analogie sur les réactions d'oxydoréduction (Rappel -apparemment indispensable- sur la notion de Nombre (ou Degré) d'Oxydation moyen d'un atome dans un corps pur)
- limites de prédominance, existence (pour les réactions hétérogènes) et cas des composés chimiques dans une autre phase (gazeuse)
- Application au diagramme E-pH du Fer (début)

Échelle des potentiels standards de couples redox


14h05 -15h55 : TD OP1 : corrigés d'exercices en classe (optique ondulatoire, interférences)

On corrige les exercices suivants :
- Exercice 6 : observation et mesure d'interfranges avec viseur à distance finie
- Exercice 7 : cohérence temporelle et spatiale sur le dispositif des trous d'Young
- Exercice 8 : Trous d'Young : mesure d'épaisseur de lame en lumière blanche

[- Exercice 10 : Dispositif des miroirs de FRESNEL (corrigé à lire avant mercredi prochain)]


Travaux en cours :

- Lire attentivement le corrigé du DS3
- Rédiger la partie optique du
DM5 (exercice 6 optionnel pour les 3/2) et les exercices 1 et 3 d'électrochimie.




Lundi 25 novembre

8h-12h : DS 3

Le sujet portait sur : la thermochimie, l'optique géométrique et l'optique physique (ondulatoire), l'électronique (numérique et analogique)

Enoncé du DS 3

Un corrigé est fourni en fin d'épreuve.

13h-18h : TP Série Tournante 1 (séance 1)

TP A : Goniométrie à réseau : lambdamétrie

TP B : Interférences et diffraction (trou et fentes) : mesures d'interfranges à la Camera CCD Caliens™

TP C1 : Calorimétrie chimique de réactions totales et rapides : estimation des grandeurs thermodynamiques de réaction

TP C2 : Simulation thermocinétique d'une réaction de décomposition du peroxyde d'hydrogène en présence de dichromate (Python)

TP D1 : Conduction thermique dans les métaux (Al et Cu) en régimes forcés (sinusoïdal ou impulsion de flux thermique)

TP D2 : Simulation de conduction thermique dans une barre métallique : régime transitoire entre deux thermostats. (Python)

Travaux en cours :

- Travailler un exercice pour la séance de mercredi parmi les exercices 6,7,8,10 du TD OP1
- Lire attentivement le corrigé du DS3
- Rédiger la partie optique du DM5


Vendredi 22 novembre

10h-12h : TIPE 2024-2025

Les étudiants doivent tous avoir finalisé leur choix de sujet de TIPE et démarrer les protocoles ou expériences .
Et ce n'est toujours pas le cas pour beaucoup

15h-16h55 : Chapitre OP1- (fin de chapitre)

Plan du chapitre
Diaporama

-
On reprend le problème de cohérence temporelle de la source :

- Correction du calcul de l'expression de l'éclairement d'un doublet : facteur de visibilité en cosinus mettant en évidence des coïncidences et anti-coïncidences lorsque l'on fait varier la différence de marche (méthode qui sera utilisée en TP Michelson pour évaluer précisément l'écart du doublet jaune d'une lampe sodium)
- Modèle trichromique justifiant qualitativement les observations visuelles en lumière blanche (additivité des courbes d'éclairement des 3 teintes). Notion de blanc d'ordre zéro, de cannelures sombres dans le spectre, de blanc d'ordre supérieur. Teintes de Newton depuis la différence de marche nulle
- Modèle "irréaliste" d'une source polychromatique à spectre rectangulaire : obtention d'un facteur de visibilité en sinuscardinal (aussi irréaliste que le modèle naturellement) qui a le mérite d'observer une perte de contraste quand la différence de marche vaut l'inverse de ∆sigma. On identifie alors la longueur de cohérence des trains d'ondes à l'ordre de grandeur de cette valeur (extrapolée aux spectres réalistes (gaussienne-lorentzienne).
- Valeurs pour différentes sources plus ou moins filtrées

- Interférences à N ondes :

- Calcul de l'intensité des interférences à 2 ondes par les amplitudes complexes (pour introduire le calcul suivant à N ondes)
- Réseau à N traits : allure des courbes d'intensité fonction de la différence de marche et de N (calcul HP effectué au tableau). A partir d'un grand nombre de traits éclairés, l'intensité ne devient non-nulle que pour les ordres d'interférences entiers relatifs.
- Configuration Infini-Infini : Détermination de la différence de marche en "transmission" et du retard de phase entre les ondelettes successives.
- Possibilité de lambdamétrie
(TP série tournante 1)
- Allure des images lumineuses d'une fente fine éclairée : spectres d'ordre successifs, étalement angulaire croissant avec k, recouvrement ou pas, existence d'un minimum de déviation.


Travaux en cours :

- Travailler dès ce WE l'exercice 4 du DM5
- Réviser (pour le DS3) : la thermochimie, l'électronique analogique et numérique, l'optique géométrique et ondulatoire, la thermique.
- Ne pas oublier de valider les 2 QCM d'optique : QMax et Evalbox
- Lire attentivement son TP de série tournante de lundi après-midi
- Apporter une blouse de coton de chimie individuelle (seuls ceux qui font de l'optique pourront être exemptés de blouse)


Mercredi 20 novembre

8h00-9h55 : Chapitre OP1 (Dispositifs des trous et des fentes d'Young)

- Cohérence mutuelle :
division de front d'onde et/ou division d'amplitude
- Cohérence temporelle : problème de la différence de marche relativement à la longueur de cohérence de la source : perte des interférences si delta > Lc
-
ordres de grandeur de temps de cohérence de source (tauc=Lc/c)
- déphasages supplémentaires aux réflexions
-
"Formule" de FRESNEL des interférences à deux ondes (+ cas particulier E1=E2=E0)
-
ordre d'interférence (définition et intérêt)
- contraste locale et facteur de visibilit
é

- Dispositif des Trous d'Young et des fentes d'Young (
expérimentation et visualisation (diffraction + interférences))
- Allure des figures d'interférences sur les taches de diffraction

14h05 -15h55 : Chapitre OP1 (Dispositifs des trous et des fentes d'Young)

-
Calcul de la différence de marche aux grandes distances D (calcul exact puis approché puis utilisation d'une lentille convergente)
- définition de l
'interfrange (=périodicité spatiale de la figure d'interférence sur le détecteur) + expression dans le cas des trous et des fentes d'Young
- Cohérence spatiale : effet sur le contraste de l'élargissement de la fente primaire. (+ définition générale). Notion de coïncidence approchée des figures d'interférences
- Cohérence temporelle : notion de source parfaitement monochromatique = trains d'ondes infinis
- Cas d'un doublet spectral : à calculer pour la séance de vendredi

Des corrigés papier des exercices d'optique géométrique sont distribués aux étudiants
(Disponibles également sur
mon site)

Travaux en cours :

- Calculer l'intensité obtenu en M avec un doublet (fréquences différentes donc non-synchrones) d'amplitudes identiques (pour vendredi) (ramassage des travaux de préparation)
- Consulter attentivement le corrigé du DM4
- Travailler les
exercices de révision d'optique géométrique (1 à 5)
- Valider les QCM d'Optique avant dimanche soir minuit ( dès mercredi soir pour le QMax et à partir de vendredi soir pour l'EVALBOX)




Lundi 18 novembre

13h00-15h15 puis 15h45-18h00 : TP-Cours Chapitre Ec3 (Troisième partie : Python : filtre de lissage "à moyenne glissante" - Sinus cardinal - filtre RIF "coupe -haut")

Diaporama

On résoud
l'exercice 9 du TD Ec3 (Filtre récepteur à mode commun)
- On devine le diagramme de Gain linéaire par approches successives : apparition d'une valeur absolue de sinus cardinal de la fréquence

- Programmation python du filtre de lissage à n échantillons
- Visualisation de l'évolution du gain linéaire grâce au bruit blanc du signal créneau exporté par LatisPro

- lecture d'une programmation de filtre RIF (Réponse Impulsionnelle Finie) en interprétant la convolution discrète utilisée (sous scipy) comme le glissement d'une fenêtre temporelle en sinus cardinal sur le signal.
- Représentation du Gain linéaire fonction de f pour ce filtre coupant quasi-complètement les fréquences supérieures à une fc choisie
- Test du programme sur le signal créneau que les étudiants avaient exporté : on peut observer les premiers harmoniques que l'on souhaite garder même en prenant des fc proches des limites

(Pas eu le temps de manipuler les CNA "pédagogiques" en séance)

Travaux en cours :

- Consulter attentivement le corrigé du DM4
- Rafraichir vos compétences en optique géométrique en cherchant des
exercices parmi les 1,2,3,4,5 du TD OP1.

Vendredi 15 novembre

10h-12h : TIPE 2024-2025

Les étudiants doivent tous avoir finalisé leur choix de sujet de TIPE et démarrer les protocoles ou expériences .

15h-16h55 : Chapitre OP1- (suite sur les conditions d'interférences)

Plan du chapitre
Diaporama

- Visualisation d'un train d'ondes (photon) par une animation vectorielle sur internet : https://emanim.szialab.org/index_fr.html
- modèle scalaire : amplitude vibratoire locale et instantanée, amplitude de la vibration, phase locale et instantanée, phase locale, vecteur d'onde (module : relation à la longueur d'onde, sens et direction de propagation de l'onde)
- Théorème de Malus-Dupin : énoncé, présentation mathématique, application autour d'une lentille convergente (différence entre chemin géométrique et chemin optique), application à l'expression des déphases dans le cas de deux ondes planes non colinéaires se superposant.
- Les détecteurs optiques : quadratiques de l'amplitude (sensibilité à l'éclairement ou l'intensité lumineuse (≠ mais admis synonymes). Notion brève d'angle solide
- Expression générique des amplitudes dans le cas général de vibrations scalaires indépendantes : de pulsations différentes, de séries de trains d'ondes différentes.
- Calcul de l'éclairement : mesure de la moyenne quadratique et relation entre les éclairements.
- Si NON isochrones (ou non SYNCHRONES dans le PO) : E = E1 + E2 (PAS D'INTERFERENCES)
- Si Indépendantes (NON cohérence de Phase) : E=E1+E2 (PAS D'INTERFERENCES)
-
Obtention de la "formule de FRESNEL" des interférences à 2 ondes SI ISOCHRONES ET DUPLIQUEES (cohérence de phase) :
E=E1+E2+2√E1E2cos(∆phi)

La feuille de
TD Optique Géométrique et Optique Ondulatoire est distribuée aux étudiants

Travaux en cours :

- Consulter attentivement le corrigé du DM4 tant que votre recherche des exercices est encore fraiche dans votre esprit.
- Travailler les corrigés des
exercices 8,9,12,13 du TD Tchi1
- Travailler les corrigés des
exercices 2,4,5,7,8 du TD Ec3
- Chercher à résoudre l'exercice 9 sur le filtre de lissage (ou étudier avec soin sa correction puisqu'elle a déjà été distribuée) pour le TP de lundi prochain

Mercredi 13 novembre

8h00-9h55 : TD Tchi1 (corrections en classe entière)

TD Tchi1 :

- fin de correction de l'exercice 4
-
exercices 8,9,12,13 du TD Tchi1

Des corrigés papier sont distribués aux étudiants


14h05 -15h55 : TD Ec3 (corrections en classe entière)

- exercices 2,4,5,7,8 du TD Ec3

Des corrigés papier sont distribués aux étudiants


Travaux en cours :

- Consulter attentivement le corrigé du DM4 tant que votre recherche des exercices est encore fraiche dans votre esprit.
- Travailler les corrigés des
exercices 8,9,12,13 du TD Tchi1
- Travailler les corrigés des
exercices 2,4,5,7,8 du TD Ec3
- Chercher à résoudre l'exercice 9 sur le filtre de lissage (ou étudier avec soin sa correction puisqu'elle a déjà été distribuée) pour le TP de lundi prochain


Vendredi 8 novembre

10h-12h : TIPE 2024-2025

Les étudiants doivent tous avoir finalisé leur choix de sujet de TIPE et démarrer les protocoles ou expériences .

15h-16h55 : Chapitre OP1

Plan du chapitre
Diaporama

- Rappels de PTSI : Optique géométrique = on oublie le caractère vibratoire (ondulatoire) de la lumière
- Notion de rayon lumineux (= trajectoire envisageable ≠ faisceau !)
- Propagation en ligne droite ? (Si le gradient d'indice est nul) : de manière générale la lumière prend le chemin localement le plus court (temporellement)
- Justification de la loi de réfraction de Snell-Descartes par le chemin de durée minimale (pb du maitre nageur sauveteur) (principe de FERMAT évoqué sans parler de chemin stationnaire)
- Rappel sur la diffraction (inexplicable par l'optique géométrique) : expression donnant la largeur de tache de diffraction à une distance D pour une ouverture de diamètre a éclairé par un rayonnement de longueur d'onde lambda0 dans le vide
- Conditions de Gauss et conséquences : stigmatisme et aplanétisme approchés (on fait remarquer qu'un simple dioptre plan n'est pas rigoureusement stigmatique)
- Rappel sur la définition de l'indice d'un milieu comme rapport de deux vitesses
- Rôle de la longueur d'onde sur l'indice d'un milieu, donc sur la réfraction, donc entrainant de l'aberration chromatique
- Comparaison entre simulations et vidéos d'interférences mécaniques d'ondes de surface : Observation de zones d'interférences destructives, isochronisme indispensable, cohérence de phase (constance du déphasage à l'origine) indispensable. [Dans le programme officiel, on utilise le terme "synchronisme" pour l'égalité stricte des fréquences entre vibrations (au lieu d'isochronisme -plus adapté-)]. La cohérence de phase est mise en défaut par le caractère aléatoire des déclenchements de trains d'ondes vibratoires.
CONCLUSION : impossible d'obtenir des interférences optiques autrement qu'en dupliquant une source primaire en deux sources secondaires jumelles
- Notion de marche (ou chemin optique) : définition, image de type distance parcourue par l'onde dans le vide pour une durée de parcours, notation avec les parenthèses
- Notion de différence de marche en un point M de l'espace (du détecteur optique surtout) : importance de celle-ci pour la traduire en déphasage associé permettant de qualifier les interférences de plus ou moins constructives ou destructives.


Travaux en cours :

- Consulter attentivement le corrigé du DM4 tant que votre recherche des exercices est encore fraiche dans votre esprit.
- Finir l'
exercice 4 et chercher les exercices 8,9,12,13 du TD Tchi1 pour mercredi prochain
- Chercher les
exercices 2,4,5,7,8 du TD Ec3

-

Mercredi 6 novembre

8h00-9h55 : TD Tphy1 (corrigés des applications aux systèmes diphasés) + TD Tchi1

- Application 4 : On calcule des grandeurs qui avaient été lues sur un diagramme T,s (le travail préparatoire est ramassé en début de séance)
- Application 5 : On s'intéresse à des détentes (isenthalpiques ou adiabatiques) et les relevés se font sur un diagramme de Mollier (h,s)

TD Tchi1 :

- Exercice 1

14h05 -15h55 : Suite corrigés TD Tchi1

- Exercices 2 (entièrement) et 4 (à terminer)

Travaux en cours :

- Résoudre et rédiger le DM4 pour Vendredi
- Retravailler le DM3 en comparant votre copie au corrigé distribué
- Finir l'
exercice 4 et chercher les exercices 8,9,12,13 du TD Tchi1 pour mercredi prochain

Lundi 4 novembre

13h00-15h15 puis 15h45-18h00 : TP-Cours Chapitre Ec3 (Deuxième partie : SysamSP5 et LatisPro : simulation de filtres usuels par discrétisation de l'équation différentielle )

Diaporama

On présente la SysamSP5 (CAN-CNA) : nombre de bits, plage dynamique, quantum ou LSB, réglage de la fréquence d'échantillonnage libre (<10 MHz), réglage du nombre de points.

- Etude de l'influence de la seule double conversion CAN-CNA à fe ( SA1=EA0) avec visualisation des signaux analogiques en entrée et en sortie : échantillonneur -bloqueur => crénelage et désynchronisation.

- Simulation d'un filtre passe-bas du premier ordre par discrétisation de l'équation différentielle à l'ordre le plus bas non nul.

- Programmation avec LATISPRO
- Programmation Python sur un fichier txt exporté depuis LATISPRO

Pour les plus rapides (ou à la maison) : cas du filtre passe-bande (tau,Q)

NB : les copies (corrigées) du DM3 ont été distribuées


Travaux en cours :

- Retravailler le DM3 en comparant votre copie au corrigé distribué
- Finaliser l'application 4 pour mercredi (sur feuille : ramassage des travaux de préparation)
- Résoudre et rédiger le DM4 pour Vendredi
- Préparer les
exercices 1,2 et 4 du TD Tchi1

Vendredi 18 octobre

10h-12h10 : TIPE 2024-2025

Les étudiants doivent tous avoir finalisé leur choix de sujet de TIPE et démarrer les protocoles ou expériences pendant et/ou au retour des congés d'automne

15h-16h55 :
Chapitre Tchi1 (suite et fin)

- Application de la loi de Van't Hoff sour forme intégrale dans le cas de l'approximation d'Ellingham
- Récapitulatif de la progression permettant de calculer une constante d'équilibre à n'importe quelle température à partir des grandeurs thermodynamiques de formation à 298 K.
- Application à partir des données d'un Handbook du XXe siècle : vérification de la constante d'équilibre de l'auto-protolyse de l'eau en solution aqueuse ( produit ionique de l'eau) à 298 K
- Estimation de cette constante à 10°C (283 K)
- Retour sur la
variance : définition, technique de dénombrement (confirmation éventuelle par la régle des phases de GIBBS (HP)). Application à un équilibre exemple.
-
Déplacements d'équilibre (≠ rupture) : présentation par l'état fictif intermédiaire perturbé (calcul du signe de l'affinité pour prédire le sens de déplacement de l'équilibre)
- cas d'une perturbation en température : rôle crucial du caractère end ou exothermique de l'équation-bilan
(Proposition également de la démo par Van't Hoff)
- cas d'une perturbation en pression : rôle crucial du bilan molaire des gaz dans l'équation bilan (∆vg)
- cas de modification d'une concentration de soluté en solution aqueuse
- Loi de
modération de Le Châtelier

Travaux en cours :

- 2 QCM de thermochimie pour accompagner vos mélancoliques soirées automnales : 1 QMax et 1 Evalbox de Thermochimie (à valider avant le dimanche 3 novembre minuit )
- Lancer sérieusement l'aspect expérimental du TIPE
- Finaliser l'application 4 pour le mercredi de la rentrée (sur feuille : ramassage des travaux de préparation)
- Résoudre et rédiger le DM4
- lire les corrigés distribués d'exercices de thermique du TD Tphy1
- réviser la chimie de PTSI des équilibres en solution aqueuse : acide-base et précipitation-dissolution
- rédiger son corrigé d'exercice individuel de colle
- finaliser les compte-rendus de TP dans le dossier partagé "Devoirs" sur vos espaces personnels

-

Mercredi 16 octobre

8h00-9h55 : Chapitre Tchi1

- Grandeurs molaires partielles : après le volume partiel, on définit l'entropie partielle, l'enthalpie partielle et l'enthalpie libre partielle = potentiel chimique de l'entité dans le mélange
- ∑µi.dni <0 : Ecriture et analyse applicative sur une équation-bilan générique
- Schwartz pour l'évolution de µ avec la pression
- cas divers : gaz parfait, gaz d'un mélange idéal, corps pur condensé incompressible, soluté en solution diluée
- généralisation de l
'activité chimique
-
Etat standard d'un constituant
-
Grandeur standard de réaction
- Etat standard de référence
d'un élément (grandeurs de formation) Loi de Hess
- Relations entre ∆rH et ∆rU
- définition d'une
réaction endothermique ou exothermique
- Relations de Gibbs-Helmholtz
-
Lois de Kirchhoff pour les changements de température (besoin des ∆rCv(T) et ∆rCp(T)))

Les copies corrigées du
DS2 sont rendues aux étudiants

14h05 -15h55 : Suite Chapitre Tchi1 + corrigés TD Tphy1

Cours :
- Température de flamme (démo)
-
Affinité chimique et Quotient réactionnel
-
Loi d'action de masse ou Loi de Guldberg et Waage
- Comparaison K(T) et Q pour déterminer le sens spontané
-
Loi de l'isobare de Vant'Hoff

TD :
- fin de l
'exercice 9 sur les ondes thermiques dans le sol : effet de peau thermique, profondeur de pénétration, épaisseur de peau, déphasage thermique. Cas d'ondes de température de périodes différentes, rôle de la diffusivité thermique du sol.
- Applications 4 : correction avec le diagramme entropique de l'eau

Travaux en cours :

- Finaliser l'application 4 pour vendredi après-midi (sur feuille : ramassage des travaux de préparation)
- Commencer la résolution du DM4 (parties thermique)
- lire les corrigés distribués d'exercices de thermique du TD Tphy1
- réviser la chimie de PTSI des équilibres en solution aqueuse : acide-base et précipitation-dissolution
- rédiger son corrigé d'exercice individuel de colle
- finaliser les compte-rendus de TP dans le dossier partagé "Devoirs" sur vos espaces personnels

Lundi 14 octobre


13h00-15h15 puis 15h45-18h00 : TP-Cours Chapitre Ec3 (Première partie : échantillonnage et quantification)

Diaporama

Présentation stroboscopique de l'échantillonnage : expérience de cours et analyse des fréquences candidates pour une fréquence d'échantillonnage choisie.

Compréhension de la nécessité d'un filtre analogique anti-"recouvrement" et du critère de Nyquist-Shannon associé.

On définit les bases de quantification et on analyse la CAN d'entrée des voies de l'oscillo HP 56400 : nombre de points, modification systématique de la fréquence d'échantillonnage avec le changement de calibre temporel, nombre de bits de codage des
tensions

Travaux en cours :
- Commencer la résolution du DM4 (parties thermique)
- lire les corrigés distribués d'exercices de thermique du TD Tphy1
- lire le
corrigé de l'application 3 du cours sur les équilibres diphasés
- préparer les applications 4 et 5 du cours sur les systèmes diphasés (corrigés mercredi après-midi)
- réviser la chimie de PTSI des équilibres en solution aqueuse : acide-base et précipitation-dissolution

Vendredi 11 octobre

10h05-12h05 : Conférence "Plasmas et microtechnologies"

https://saps.univ-tours.fr/conference-canape-thomas-tillocher-plasmas-et-microtechnologies

Excellente conférence de Thomas Tillocher. Encore mieux pour ceux qui avaient fait l'effort préalable de lire le document de 20 pages posté la veille dans l'après-midi sur le fil Slack de Physique de la classe …


15h-16h55 :
Chapitre Tchi1

- Très longue introduction pour justifier l'importance de la démonstration thermodynamique des résultats (ou des définitions) parachutées en chimie en cours de chimie N-1, N-2 : Le sens spontané d'une transformation physicochimique sera obtenu grâce au second principe (d'évolution) de la thermodynamique classique. La fonction d'état la plus adaptée à décrire cette évolution sera l'enthalpie libre G puisque la réaction chimique associée à une équation-bilan est une transformation (fictive) isotherme et isobare.
- Définition d'un système chimique, d'une phase, des fractions molaires des entités dans une phase.
- On rappelle les deux principes P1 et P2 que l'on complète par les identités thermodynamiques vues comme des définitions de la pression thermodynamique et de la température thermodynamique. On précise l'écriture les cas "physique" et "chimique"
- On fait le lien entre dG à T et p fixés et l'entropie produite lors d'une transformation physico-chimique
- Notation de potentiel associée à G
- Les grandeurs molaires
partielles (i.e. grandeurs de "mélange")
- Réflexion sur l'additivité des volumes molaires par exemple


Travaux en cours :

- lire les corrigés distribués d'exercices de thermique du TD Tphy1
- lire le
corrigé de l'application 3 du cours sur les équilibres diphasés
- préparer les applications 4 et 5 du cours sur les systèmes diphasés (corrigés mercredi après-midi)
- réviser la chimie de PTSI des équilibres en solution aqueuse : acide-base et précipitation-dissolution

Mercredi 9 octobre

8h00-9h55 : Chapitre Tphy1 (fin)

- Rappels divers sur les changements d'état (systèmes diphasés) : nom des transformations, variance du système (monophasé, diphasé, triphasé), cas de H2O, diagramme (P,T), diagramme (P,v) (Clapeyron)
- Point triple, point critique
- Définition de la "chaleur latente" d'un changement d'état
- Notion de pression d'équilibre pour une système diphasé liquide-vapeur : la pression de vapeur saturante associée à une température T (exemple de Patm = 1 bar pour T= 100°C pour H2O)
- Conséquence : pallier de température lorsque l'on réalise une changement d'état de façon monobare atmosphérique
- Lois empiriques (ou semi-empiriques) de Duperray, Dupré, Rankine
- Relation de Clapeyron
- Changement d'état "équilibré" : cas limite inatteignable du changement d'état réversible
- Relation ∆h=T.∆s lors de ce changement d'état
- Nouvelle fonction d'état g=h-Ts qui est continue lors d'une transition de phase
- Equilibre liquide-vapeur : Théorème des Moments (démontré)+ utilisation
- Diagramme de Clapeyron : allure de la courbe de saturation
- Diagramme entropique T(s) : allure de la courbe de saturation (repérage d'abaques d'isobares, isenthalpes, isotitres et isochores.)
- Diagramme de Mollier h(s) : idem (isothermes, isobares en particulier)

Le
corrigé de l'application 3 est distribué aux étudiants

Les copies de
DM3 sont ramassées et le corrigé distribué

14h05 -15h55 : corrigés TD Tphy1

- Exercice 4 corrigé par un étudiant au tableau
- Exercice 6 corrigé
- début d'exercice 9

Les
corrigés essentiels du TD Tphy1 sont distribués aux étudiants

Travaux en cours :

- QCM en ligne : 1 QMax et 1 EvalBox disponibles sur la Thermique (à valider avant jeudi 10 octobre minuit)
- Visionner les videos de B HEBERT signalées sur le fil Slack

Lundi 7 octobre

8h-12h : DS 2 : Applications de l'ALI en électronique analogique + Calorimétrie

Enoncé du DS 2

13h00-15h15 puis 15h45-18h00 : TP5 : Oscillateur quasi-sinusoïdal à filtre de Wien

Énoncé du TP 5


Travaux en cours :
- QCM en ligne : 1 QMax et 1 EvalBox disponibles sur la Thermique (à valider avant jeudi 10 octobre minuit)
- Mettre au propre le DM3 pour mercredi
- TD Tphy1 : A chercher : Exercices 4 (à finaliser) + Exercices 6,8 et 9 (seront corrigés en séance mercredi après-midi)
- Visionner les videos de B HEBERT signalées sur le fil Slack

Vendredi 4 octobre

10h05-12h : TIPE 2024-2025

Les étudiants -dont le sujet est pour le moment à dominante physique- présentent leur(s) idée(s) ou réalisation(s)
Conseils divers : difficultés à prévoir, impasses, Plan B…

15h-16h55 :
Chapitre Tphy1 + TD Tphy1

- Associations série et parallèle de résistances thermiques
- Attention aux résistances d'interfaces solide-fluide si modèle de discontinuité de température (Newton)
- Retour sur la loi de Newton : de quoi dépend h ? Est-il vraiment indépendant de l'écart de température ?


Correction des exercices préparés

- exercice 3 : simple puis double vitrage : rapport des pertes thermiques entre les deux situations. Utilisation de valeurs numériques estimées intelligemment
- exercice 2 : Plancher chauffant : schématisation, interprétation des données, résolution
- exercice 4 : gaine isolante : résistance thermique en situation de symétrie cylindrique (commencé)



Travaux en cours :
- Révisions des applications de l'ALI et des notions de calorimétrie de PTSI pour le DS 2 de lundi
- Mettre au propre le
DM3 pour mercredi
- Lecture attentive du TP 5 : Oscillateur quasi-sinusoïdal à "pont" de Wien (partie théorique à préparer ce WE)
- TD Tphy1 : A chercher : Exercices 4 (à finaliser) + Exercices 6,8 et 9 (seront corrigés en séance mercredi après-midi)
- Visionner les videos de B HEBERT signalées sur le fil Slack



Mercredi 2 octobre

8h00-9h55 : Chapitre Tphy1

- Démonstration de l'équation de diffusion de la chaleur :
- Retour sur le premier principe et le caractère a priori non-conservatif de l'énergie interne (conversions internes)
- Bilan sur un système infinitésimal (sans terme de production)
- Utilisation de la loi phénoménologique de Fourier
- Flux de vecteur à travers une surface et opérateur divergence (définition et interprétation visuelle)
- Théorème de Green-Ostrogradski (ou théorème de la divergence)
- Opérateur Laplacien scalaire
- Obtention de l'équation de diffusion : définition de la diffusivité thermique, unité, application à l'estimation d'un temps caractéristique de régime transitoire
- Cas particulier d'une régime permanent dans une situation unidimensionnelle : température affine de x et flux uniforme
- Redémonstration sans les opérateurs pour une situation 1D
- Conditions aux limites spatiaux-temporelles : formes différentes de solutions (liées aux CLST)

14h05 -15h55 : corrigés TD Ec2

- Exercices 3 et 5 corrigés + Notion de résistance thermique (définition par analogie électrique, cas particulier d'un objet de section constante traversée par le flux thermique. Capacité thermique analogue à électrique.)

Travaux en cours :

Exercices 2 et 3 du TD Tphy1 pour vendredi 4 octobre (préparation susceptible d'être ramassée)
DM3 pour Mercredi 9 octobre
Lire les
corrigés des exercices 2 et 6 ici
Visionner les vidéos de B HEBERT signalées sur le fil SLACK



Lundi 30 septembre


13h00-15h15 puis 15h45-18h00 : TP3 : ALI réels (à finir) + TP4 : Multivibrateur astable

Énoncé du TP 3

On expérimente deux objets ALI réels (741 et 071) pour mettre en évidences les défauts des modèles (limitations de ceux-ci) QUI NE SONT PAS DES DEFAUTS DES ALI !

- montage
amplificateur inverseur (déjà fait pour tout le monde)
- montage
intégrateur inverseur
- montage
dérivateur inverseur

Énoncé du TP 4

- Observation du cycle d'hysteresis (confirmations des valeurs théoriques ? Comportement HF ?)

- Réalisation du
montage bouclé avec l'intégrateur inverseur
- Observation et mesures sur les chronogrammes. (Fréquence, basculements, nouveau cycle d'Hystérésis)
- Comparaison aux valeurs "théoriques attendues"
- Modification du rapport cyclique avec un montage à diodes de signal


Travaux en cours :

Exercices 4 (fin) + Exercices 3 et 5 à préparer sur feuille pour mercredi prochain
Lire les
corrigés des exercices 2 et 6 ici

Visualiser les videos de conduction thermique de B Hebert (Elearning physique) postées sur mon fil Slack

DM3 à rendre le mercredi 9 octobre





Vendredi 27 septembre

10h05-12h : TIPE 2024-2025

Les étudiants -dont le sujet est pour le moment à dominante physique- présentent leur(s) idée(s) ou réalisation(s)
Conseils divers : difficultés à prévoir, impasses, Plan B…

15h-16h55 : Chapitre Tphy1

Plan du chapitre

Diaporama

Les 3 modes de transferts thermiques : convection, rayonnement et CONDUCTION thermique
Loi de Newton en extrémité de solide
La loi de Fourier : définition de la conductivité thermique d'un matériau. Ordres de grandeurs (surtout ceux des matériaux solides)
Retour sur les "acquis" de PTSI concernant l'opérateur gradient : définition générale à partir d'une forme différentielle, expression de composantes dans les 3 systèmes de coordonnées usuels, utilisation pour qualifier une force conservative.
Capacité(s) thermique(s) d'un matériau solide (rappel des définitions, ordres de grandeur)
Rappel de "significations" des grandeurs entrant en jeu dans le premier principe de conservation de la thermodynamique.
On précise les transformations dans lesquelles on pourra écrire la conservation d'énergie interne (énergie d'agitation thermique même !) et celles lors desquelles elle ne se conservera pas.


Travaux en cours :
- QCM QMax ET Evalbox à valider avant dimanche soir minuit
- Lecture attentive du TP 4 : Oscillateur astable (de "relaxation")
Exercices 4 (fin) + Exercices 3 et 5 à préparer sur feuille pour mercredi prochain
Lire les
corrigés des exercices 2 et 6 ici

Lectures facultatives : Le principe de fonctionnement des LASER peut également s'écrire sous forme de condition de Barkhausen (un milieu amplificateur électromagnétique (amplification de photons) doit compenser exactement les pertes aux réflexions sur les miroirs et la longueur de parcours entre miroirs sélectionne des longueurs d'ondes et donc des fréquences)

Voir ces documents dans la section DOC de mon site internet


Mercredi 25 septembre

8h00-9h55 : Chapitre Ec2

- Etude du Comparateur à Hysteresis NON inverseur : cycle d'hystéresis

- On détaille le fonctionnement d'un
oscillateur astable :
- principe d'association : quel comparateur associe-t-on à un intégrateur inverseur ? À un filtre RC ?
- Tracé des chronogrammes
- Détermination de la fréquence de l'oscillateur par l'estimation de la demi-période

On signale le montage plus compact (à un seul ALI) du multivibrateur astable (Comparateur Inverseur avec filtre RC passe-bas)
[la périodicité de cet oscillateur n'a pas été déterminée en classe]

On définit le concept d'
oscillateur quasi-sinusoïdal en partant d'observation de comportement transitoire puis quasi-sinusoïdal permanent et en revenant à l'équation différentielle d'un oscillateur harmonique idéal.
Des TP spécifiques à ces oscillateurs seront réalisés dans les semaines à venir.

14h05 -15h55 : Chapitre Ec 2 (fin) + corrigés TD Ec2

- cas particulier de l'oscillateur à "pont de Wien"
- cas général : la
condition limite de Barkhausen


- Des étudiants corrigent l'exercice 1 au tableau
- On analyse également les FFT de l'exercice 4 relatives à un oscillateur quasi-sinusoïdal à "résistance négative"


Travaux en cours :

DM2 pour Vendredi 27 septembre
QMax + EvalBox à valider avant dimanche soir minuit
Exercices 4 (fin) + Exercices 3 et 5 à préparer sur feuille pour mercredi prochain
Lire les
corrigés des exercices 2 et 6 ici

Lectures facultatives : Le principe de fonctionnement des LASER peut également s'écrire sous forme de condition de Barkhausen (un milieu amplificateur électromagnétique (amplification de photons) doit compenser exactement les pertes aux réflexions sur les miroirs et la longueur de parcours entre miroirs sélectionne des longueurs d'ondes et donc des fréquences)

Voir ces documents dans la section DOC de mon site internet




Lundi 23 septembre


13h00-15h15 puis 15h45-18h00 : TP3 : ALI réels

Énoncé du TP 3

On expérimente deux objets ALI réels (741 et 071) pour mettre en évidences les défauts des modèles (limitations de ceux-ci) QUI NE SONT PAS DES DEFAUTS DES ALI !

- montage
amplificateur inverseur
- montage
intégrateur inverseur
- montage
dérivateur inverseur

Travaux en cours :

Exercice 1 du TD Ec2 à préparer sur feuille pour mercredi 25 septembre

DM2 à rendre le vendredi 27 septembre

Mercredi 18 septembre

8h00-9h55 : COURS : Commentaires généraux sur les réponses du DS1 + Chapitre Ec 2 (suite)

- On revient sur les erreurs communes et fréquentes des premières copies de
DS1

- Corrigé complet de l'application 2 de cours comparant le montage Amplificateur NON Inverseur et le montage Comparateur à Hystérésis Inverseur : fonctions de transfert + chronogrammes + caractéristiques tension-tension de chaque quadripôle (Hysteresis pour le second)

- Corrigé partiel de l'application 3 : Compétition entre 2 rétroactions (l'une stabilisante et l'autre déstabilisante) + calcul de la résistance d'entrée du montage : négative si k<1

- Forme généralisable du Théorème de Millman ou Loi des Noeuds en Termes de Potentiel (LNTP) + diverses applications à des circuits à ALI


13h55 -15h55 : Chapitre Ec 2 (suite)

Poursuite des applications de Millman (et sans) à l'occasion de montages d'intérêt à ALI:
- Soustracteur
- Ampli différentiel d'instrumentation
- Filtre Sallen Key
- Suiveur de tension (intérêt de l'impédance d'entrée du montage)
- Dérivateur inverseur



Travaux en cours :
Lire le texte du TP 3
DM2 pour Vendredi 27 septembre





Lundi 16 septembre


13h00-15h15 puis 15h45-18h00 : fin du TP1 + TP2 : FFT

Énoncé du TP avec Annexe "précision constructeur des appareils de mesure"

L'ensemble des étudiants réalise le relevé du diagramme de Bode du LCR passe-bande pour en déduire Q et f0 (avec des intervalles d'incertitudes par régressi)

Enoncé du TP2

Les copies corrigées du
DS1 sont rendues aux étudiants

Travaux en cours :

DM2 distribué : à rendre le vendredi 27 septembre

Vendredi 13 septembre

10h05-12h : TIPE 2024-2025

Les étudiants -dont le sujet est pour le moment à dominante physique- présentent leur(s) idée(s) ou réalisation(s)

15h-16h40 :
Chapitre Ec2

"Défauts" des ALI (corrections partielles du modèle idéal) : Slew-rate, offsets (définitions et ordres de grandeur)

La caractéristique vs(
𝜀) de l'ALI idéal AVEC SES DEUX MODES DE FONCTIONNEMENT (linéaire (𝜀=0) et saturations)
La caractéristique vs(
𝜀) de l'ALI "filtre passe-bas du premier ordre" AVEC SES DEUX MODES DE FONCTIONNEMENT (linéaire et saturation(s)) : expression du gain avec la pulsation ou la fréquence. Notion de facteur de mérite.

Montage Intégrateur inverseur (pb du continu résiduel)
Montage intégrateur inverseur "corrigé"

Montage amplificateur non inverseur (STABLE)
Montage "faux-jumeau" INSTABLE : le comparateur à hysteresis inverseur

Rôle de la rétroaction sortie-entrée inverseuse sur la stabilité

16h40-17h : Photos individuelles des étudiants à la vie scolaire

Travaux en cours :
- Lecture attentive du second TP de l'année (DSF-> FFT)


Mercredi 11 septembre

8h00-9h55 : COURS : Chapitre Ec1 (fin)

Plan du chapitre
Diaporama

- Interprétation fréquentielle de l'action d'un filtre sur un signal de TF (ou DSF) connue
- Par superposition des fréquences harmoniques au diagramme de Bode du gain, on traitera précisément des signaux de bandes de fréquences différentes sur un même filtre pour "deviner" la sortie. (Application à des filtres passe-bas et passe-haut pour des signaux créneau et triangulaire avec composante continue)
- Caractère (ou comportement) dérivateur ou intégrateur d'un filtre RELATIVEMENT à un signal. (Définition, conséquences)

Résolution des exercices 6 et 7 du TD Ec1

13h55 -15h55 : TD Ec1 + début Chapitre Ec2 : ALI et applications opérationnelles

Support de TD Ec1
Résolution des exercices 8 et 9
Les solutions sont cherchées en classe entière.
Exposition des stratégies et des astuces de résolution.

Chapitre Ec2 :

Plan du chapitre
Diaporama

On présente d'abord le composant physique puis son symbole
On donne quelques informations sur ses propres composants internes puis on passe à des représentations schématiques de fonctionnement.
On signale qu'il peut fonctionner en régime linéaire mais qu'il partira aussi en saturation.

Travaux en cours :
QMax à valider avant jeudi soir minuit
Préparer une présentation orale succincte de votre TIPE pour vendredi






Lundi 9 septembre

8h30-11h45 :DS 1 : Electrocinétique et chimie de l'oxydoréduction en phase aqueuse

Enoncé du DS 1

Corrigé du DS1

13h00-15h15 puis 15h45-18h00 : TP 1 : Estimation de variabilité sur des valeurs calculées et des valeurs mesurées : Résonance d'un RLC série

Énoncé du TP avec Annexe "précision constructeur des appareils de mesure"

Annexe complémentaire "Incertitudes type : variabilité non observée"

Travaux en cours :

QCM QMax "électrocinétique" à valider avant jeudi soir
Exercice 9 du TD Ec1 à chercher pour mercredi après-midi

Vendredi 6 septembre

10h05-11h : Présentation du TIPE 2024-2025

Diaporama

Echéances
Conseils généraux (écueils, sources bibliographiques et humaines…)
Retours d'expérience de 5/2 (ayant présenté ou pas leur travail)


11h-12h : Réunion d'organisation de la demi-journée d'intégration.

13h-16h : Après-midi Intégration 2024

Mercredi 4 septembre

8h00-9h55 : COURS : Chapitre Ec1 (suite)

Plan du chapitre
Diaporama

- Utilisation
inutile des transformées de Laplace pour nos situations simples de réponses indicielles de filtres du premier et du second ordre : résolution exclusive dans l'espace des temps
- Cas très important des régimes pseudo-périodiques : CONSEIL : connaître une forme canonique de la solution temporelle de l'équation différentielle sans second membre
- Notions diverses de dépassement, temps de réponse à 5%, décrément logarithmique..
- Notion de spectre fréquentiel d'un signal : DSF pour les signaux périodiques, TF pour les signaux analogique, TFD (Transformée de Fourier Discrète) ou FFT (Fast Fourier Transform) pour les signaux numériques
- Utilisation abusive du terme de spectre lorsqu'on se limite aux amplitudes des harmoniques en oubliant les phases associées
- Analyse des DSF de signaux usuels : (créneau (ou carré), triangulaire, dents de scie


13h55 -15h55 : TD Ec1 (corrections au tableau par des étudiants désignés)

Support de TD Ec1
Exercices 1,2,4 et 5
Les solutions sont présentées au tableau en TD classe entière.
Exposition des stratégies et des astuces de résolution.





Lundi 2 septembre

9h-9h45 : présentation de l'année : EDT, DS, sites d'information, fiches de renseignements etc.

9h55-11h55 : COURS : Chapitre Ec1

Plan du chapitre
Diaporama

Rappels :
- Définitions des SLCI (exemples de non-linéarités, réflexion sur les complexes…)
- Systèmes régis par des EDL : fonctions de transfert en Laplace et Fourier, diagrammes de Bode, utilisation des transformées de Laplace ..)
- Stabilité (détermination par les signes des coefficients du polynôme en p du dénominateur de la fonction de transfert , interprétation énergétique de la stabilité et de l'instabilité)
- Réponses indicielles (premier ordre) utilisation OU PAS de la transformée de Laplace

13h00-15h puis 15h30-17h30 : TD Ec1

Support de TD Ec1

Travail de recherche par binômes avec aide complémentaire du prof sur les exercices 1 à 5
Les solutions seront présentées au tableau en TD classe entière mercredi après-midi.