Durée
30h Th, 10h Pr
Nombre de crédits
| Master : ingénieur civil physicien, à finalité | 4 crédits |
Enseignant
Langue(s) de l'unité d'enseignement
Langue anglaise
Organisation et évaluation
Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier
Horaire
Unités d'enseignement prérequises et corequises
Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme
Contenus de l'unité d'enseignement
Le cours établit le lien entre les propriétés moléculaires et les propriétés macroscopiques des systèmes chimiques en présentant et en utilisant les outils de la mécanique statistique.
Chapitre 1. Mécanique quantique des systèmes chimiques et notions de spectroscopie
Chapitre 2. Principes de base de la mécanique statistique. Théorie des ensembles de Gibbs
Chapitre 3. Systèmes de particules sans interaction (gaz parfaits) : statistiques de Maxwell-Boltzmann, de Fermi-Dirac et de Bose-Einstein
Chapitre 4. Gaz parfaits: applications de la statistique de Maxwell-Boltzmann (y compris la théorie de l'état de transition)
Chapitre 5. Au-delà de la limite diluée: gaz dégénérés de fermions et de bosons sans interaction
Chapitre 6. Systèmes de particules en interaction: gaz réels
Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement
L'objectif du cours est de rendre les étudiants capables d'appliquer les outils de la spectroscopie et de la mécanique statistique pour expliquer et exploiter le comportement de systèmes physico-chimiques.
Ce cours contribue aux acquis d'apprentissage I.1, I.2, II.1, II.2, III.1, III.2, VI.1 du programme d'ingénieur civil physicien.
Savoirs et compétences prérequis
Cours de base de mécanique quantique
Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement
Le cours consiste en leçons au cours desquelles la matière est présentée aux étudiants en sollicitant leur participation active et en séances d'applications leur faisant directement suite et au cours desquelles des problèmes ouverts sont proposés. Ceux-ci peuvent requérir l'utilisation d'un logiciel de traitement de données.
Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride)
Combinaison d'activités d'apprentissage en présentiel et en distanciel
Explications complémentaires:
Séances de 4 h (lundis après-midi, 13h45-17h45) au cours du premier quadrimestre, consistant en:
- 2 leçons de 1h30
- 1 séance d'exercices de 1h
Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours
Des copies de présentations powerpoint seront fournies.
Les livres de référence suivants peuvent être consultés pour des compléments:
N. M. Laurendeau, Statistical Thermodynamics. Fundamentals and Applications, Cambridge University Press (2005, 2011)
C. Texier & G. Roux, Physique statistique, Dunod (2017)
J. W. Daily, Statistical Thermodynamics. An Engineering Approach, Cambridge University Press (2019)
Modalités d'évaluation et critères
Examen(s) en session
Toutes sessions confondues
- En présentiel
évaluation écrite ( questions ouvertes ) ET évaluation orale
Travail à rendre - rapport
Explications complémentaires:
Chaque étudiant recevra au cours du quadrimestre un mini-projet numérique individuel portant sur un ou plusieurs chapitres du cours. Le rapport concernant ce projet devra être remis sous format électronique (Bernard.Leyh@uliege.be) au plus tard la veille de l'examen (janvier 2024). L'examen de janvier 2024 (une demi-journée) sera un examen mixte écrit-oral.
La cote globale sera une moyenne de l'évaluation du travail individuel (30%) et de l'examen de janvier (70%).
Pour la seconde session éventuelle, un nouveau projet numérique pourra être attribué et devra être remis au plus tard la veille de l'examen oral. Un examen mixte (écrit/oral) sera organisé comme en janvier. La pondération reste identique.
Le mini-projet numérique est indissociable de l'unité d'enseignement et considéré comme obligatoire. L'étudiant qui n'aura pas remis le rapport attendu dans les délais fixés ou dans les formes prescrites ne sera pas admis à présenter l'examen.
Stage(s)
Remarques organisationnelles et modifications principales apportées au cours
Le cours est enseigné en anglais. The course in taught in English. Il sera donné en présentiel tant que c'est possible. It will be taught face-to-face as long as it is possible.
Contacts
Bernard Leyh Département de Chimie, Bât. B6c (bureau R77 et labo S48), 4000 Liège 1 (Sart Tilman) Tél. : +32/(0)4/366.34.25 - e-mail : Bernard.Leyh@uliege.be