La prédiction du comportement d'« objets », naturels ou artificiels, en interaction avec un « milieu extérieur », est un objectif d'un intérêt de plus en plus général.
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Rubrique :
Mécanique – Physique
ISBN :
9782854287295
Référence :
729
Année de parution :
2007
La prédiction du comportement d'« objets », naturels ou artificiels, en interaction avec un « milieu extérieur », est un objectif d'un intérêt de plus en plus général. Il est possible maintenant de présenter une méthodologie générale de modélisation, pour des objets très divers, de formes et d'organisations plutôt complexes, en montrant ses hypothèses de base et sa cohérence interne.
Cette méthode n'est pas fondamentalement nouvelle, elle a été développée progressivement, d'abord pour des applications particulières dans les domaines appelés classiquement la mécanique, la thermique, le génie chimique, le génie des procédés, mais se retrouve finalement pour toutes les applications de ce que l'on pourrait appeler la « physique macroscopique ». Son exposé général, mettant en évidence la structure unifiée de la démarche, applicable de plusieurs façons pour des situations diverses, est présenté ici. Il reste à l'échelle macroscopique, tout en utilisant les conséquences de comportements microscopiques : pour une meilleure compréhension, on brossera des descriptions de phénomènes à petite échelle, mais elles ne seront que qualitatives.
Cette présentation a été développée dans deux livres « compagnons ». Le premier, que vous avez entre les mains, « découpe » les objets en un ou plusieurs « systèmes » de taille finie. La méthode prend alors la forme d'une « modélisation thermodynamique de systèmes composites ». Elle reprend dans une première partie ce qu'on a appelé « thermodynamique » du temps de Carnot et Gibbs, et la prolonge ensuite par la prise en compte d'évolutions hors équilibre, irréversibles. Elle s'applique à des systèmes où des phénomènes mécaniques, thermiques, chimiques, électriques, peuvent se produire.
Son utilisation, en montrant la démarche, ses étapes et ses choix, et aussi les limites de l'approche par systèmes, est décrite pour quelques exemples pratiques typiques. L'extension des possibilités de l'approche se fait en considérant les objets comme composés par des milieux continus, et ceci est décrit dans le second livre intitulé « Les milieux continus multiphysiques hors d'équilibre et leur modélisation ».
| Référence : | 729 |
| Niveau : | Master 1 et 2 |
| Nombre de pages : | 148 |
| Format : | 14,5x20,5 |
| Reliure : | Broché |
| Rôle | |
|---|---|
| Borghi Roland | Auteur |
TABLE DES MATIÈRES
1e partie : Bases de la Thermomécanique des systèmes composites
Chapitre I : Les variables extensives et intensives, les bilans, les équilibres
Le système et ses variables
Premier postulat de base
Les échanges et les équations de bilan
Les états stationnaires et les « équilibres thermodynamiques »
Signification physique microscopique de l’énergie interne
Chapitre II : L’entropie, la température, le « second principe »
Le second postulat Les « équations d’état »
Propriétés des états d’équilibre
La forme duale des équations de Gibbs
Une interprétation du second postulat
Chapitre III : Les potentiels thermodynamiques, les relations de Maxwell
Les potentiels pour un gaz à deux variables
Les potentiels en général.
Les relations de Maxwell Les capacités calorifiques et vitesses du son
Chapitre IV : Les équations d’état de divers systèmes simples
Gaz simple « idéal »
Gaz « parfait »
Gaz de Van der Waals.
Gaz « réel »
Corps « incompressible »
Solide élastique unidimensionnel
Solide unidimensionnel déformable et dilatable linéaire
« Indifférence matérielle »
Chapitre V : Les mélanges
Les variables extensives
Mélanges parfaits, en équilibre de pression, en équilibre thermique
Équations d’état d’un mélange parfait, en équilibre thermique, de gaz
Les « mélanges » fluides à deux phases, avec ou sans échanges de masse entre phases Phénomènes interfaciaux
Exemple d’un mélange gazeux hors d’équilibre thermique
Notions sur les mélanges non parfaits
2e partie : Modélisation des évolutions des systèmes
Chapitre I : Les évolutions thermodynamiques, réversibles ou non
Hypothèse de l’équilibre « glissant »
Les principes de la physique
Les flux d’énergie totale
Justification microscopique de la notion de « flux de chaleur »
Retour sur la pression et la température « thermodynamiques »
Chapitre II : Les transferts de chaleur et de masse
Bilan d’entropie de systèmes
Lois phénoménologiques linéaires des processus hors d’équilibre
Diffusion de masse
Sur la physique des transferts irréversibles de chaleur et de masse entre systèmes
Chapitre III : Les systèmes réactifs Définitions.
L’équilibre chimique
Propriétés de l’équilibre chimique
Introduction à la cinétique chimique
Étude d’un réacteur chimique homogène
Le système « prédateur-proie »
Chapitre IV : Les systèmes électrisés
Description thermodynamique
Bilans d’énergie et d’entropie
Les effets thermoélectriques
Chapitre V : Exemples de modélisation de machines et systèmes thermiques
Oscillations d’un système thermomécanique de deux sous-systèmes
Un moteur à piston à allumage commandé
Un moteur Diesel
Un foyer de turboréacteur
Critique de la modélisation globale par systèmes
Livres de l'auteur Roland Borghi
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