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Dix-septième chapitre de Thermodynamique Version 2021 L'équation de la diffusion est appliqué au cas des régimes stationnaires et à un exemple de régime non stationnaire. Ce chapitre comprend 5 fichiers: Le cours, quatre annexes- plan, résumé, exercices et problèmes. Cours: Diffusion Particules Deux cas (3 pages) Annexes: Plan Diffusion Deux cas (1 page) Résumé Diffusion Deux cas (1 page) Exercices Diffusion Particules Deux cas (4 pages) Problèmes Diffusion Particules Deux cas
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Différence entre diffusion et conduction. II: Courant de particules: flux, vecteur densité de courant de particules. III: Bilans de particules: équation de conservation: cas 1D. Cas 3D. Cas où il y a production de particules. IV: loi phénoménologique de Fick, coefficient de diffusion: ODG. V: Équation de la diffusion: cas 1D, 3D. Longueur caractéristique en racine du temps, irréversibilité. VI: Quelques exemples: cas stationnaire, homogénéisation Correction: fin du TD Bilans macroscopiques. À faire: ex 1 et 2 du TD diffusion de particules pour lundi Lundi 31 janvier TP: tournants (6/6): Goniomètre à réseau (2h) + Polarisation (2h) + Michelson (4h) + Filtrage spatial (4h) Cours: Diffusion de particules: VI: Quelques exemples: dissolution d'un morceau de sucre. VII: Approche microscopique: marche au hasard, lien entre libre parcours moyen et coefficient de diffusion. Diffusion thermique: intro: les différents modes de transport de la chaleur I: Définitions: flux thermique, vecteur densité de flux thermique, conductivité thermique (ODG, unité), loi de Fourier II: Bilan thermique III: Équation de propagation de la chaleur: cas 1D, généralisation 3D, cas avec source de chaleur, cas avec pertes par convection.
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Par exemple, si une matrice extracellulaire poreuse se dégrade pour former de grands pores dans toute la matrice, le terme visqueux s'applique dans les grands pores, tandis que la loi de Darcy s'applique dans la région intacte restante. Ce scénario a été considéré dans une étude théorique et de modélisation. Dans le modèle proposé, l'équation de Brinkman est reliée à un ensemble d'équations de réaction-diffusion-convection.
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Notes de cours Notion de transfert thermique: conduction, convection, rayonnement. Expressions du premier principe de la thermodynamique Vecteur densité de flux thermique Expression d'un bilan d'énergie sous forme infinitésimale (géométrie linéaire avec une dépendance spatiale selon x seulement. ) $$$\mu c \frac{\partial T}{\partial t}=- \frac{\partial j_{\mbox{th}}}{\partial x}$$$ avec $$$\overrightarrow{j}_{\mbox{th}}\left(\mbox{M}, t\right) = j_{\mbox{th}} (x, t) \vec u_x$$$ Loi phénoménologique de Fourier Formulation de la loi: les effets ($$$\overrightarrow{j}_{\mbox{th}}$$$) sont proportionnels aux causes ($$$\overrightarrow {\mbox{grad}} \;T$$$) Ordre de grandeur d'une conductivité thermique: Matériaux $$$\lambda$$$ en W. m$$$^{-1}\mbox{. K}^{-1}$$$ Métal 50 à 500 Bois 0, 10 à 0, 40 Gaz 0, 02 à 0, 2 Équation de la diffusion thermique (sans terme de source, géométrie linéaire avec une dépendance spatiale selon x seulement. ) $$$\mu c \frac{\partial T}{\partial t}= \lambda \frac{\partial^2 T}{\partial x^2}$$$ Lien entre temps caractéristique et distance caractéristique Autres géométries Géométrie cylindrique avec une dépendance spatiale selon r seulement.
Exemple des dépressions/anticyclones. II Théorèmes de Bernoulli: fluide parfait et incompressible. Écoulement stationnaire: le long d'une ligne de courant. Cas irrotationnel. Cas non stationnaire. Exercices: correction: fin du TD statique des fluides Rendu CCB Mardi 11 janvier: Cours: Ch 2: Équation d'Euler et théorèmes de Bernoulli: III: Bilan énergétique généralisé (avec parties mobiles). IV: quelques applications: Büchner (effet Venturi – lien) IV: quelques applications: Théorème de Torricelli. Barrage, tube de Pitot ( lien). effet Magnus (qualitatif) Correction: ex 1 du TD Bernoulli À faire: ex 2, 3 et 6 du TD Bernoulli pour vendredi Vendredi 14 janvier: Cours: Ch 2: Équation d'Euler et théorèmes de Bernoulli: V: Conclusion: paradoxe de d'Alembert: couche limite et viscosité. Ch 3: Actions de contact dans les fluides – viscosité: I: Traînée dans un fluide: sphère qui se déplace dans un fluide: loi de Stokes (faibles vitesses), unité de la viscosité, viscosité dynamique. Coefficient de traînée (doc de cours).