2021-2022 / PHYS0961-1

Irréversibilité, instabilités et chaos

Durée

30h Th, 30h Pr

Nombre de crédits

 Master : ingénieur civil physicien, à finalité5 crédits 

Enseignant

Pierre Dauby

Langue(s) de l'unité d'enseignement

Langue française

Organisation et évaluation

Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier

Horaire

Horaire en ligne

Unités d'enseignement prérequises et corequises

Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme

Contenus de l'unité d'enseignement

Thermodynamique classique d'Onsager-Prigogine et couplages flux-forces thermodynamiques

  • Effets directs : viscosité, loi de Fourier, loi de Fick, loi d'Ohm
  • Effets croisés : thermodiffusion, effets thermoélectriques (effets Seebeck et Peltier)
Auto-organisation loin de l'équilibre thermodynamique
  • Notion de stabilité d'un écoulement, transitions dans les fluides
  • Instabilité thermoconvective de Rayleigh-Bénard-Marangoni, études linéaire et non linéaire , auto-organisation dans les fluides et compétitions entre différentes structures géométriques
  • Généricité des phénomènes d'auto-organisation
  • Equations de réaction-diffusion : application en chimie (Belousov-Zhabotinsky), instabilité de Turing, morphogenèse
Introduction à l'étude des systèmes dynamiques
  • bifurcations élémentaires
  • transitions vers le chaos

Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement

Au terme du cours, l'étudiant connaîtra les bases de la thermodynamique classique d'Onsager-Prigogine. Il aura également appris comment décrire certains phénomènes d'auto-organisation dans le cadre de cette théorie. Enfin, il sera capable de mettre en évidence de manière numérique des phénomènes d'auto-organisation dans des systèmes semblables à ceux étudiés au cours.

Savoirs et compétences prérequis

Une connaissance élémentaire de la mécanique des milieux continus est souhaitable.

Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement

La partie théorique de la matière est présentée sous forme d'un cours magistral. En cas de public restreint, le cours magistral est remplacé par un tutorat prenant la forme de discussions entre les étudiants et l'enseignant. Les travaux pratiques consisteront à mettre en évidence numériquement un phénomène d'auto-organisation.

Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride)

Cours donné exclusivement en présentiel


Explications complémentaires:

Enseignement présentiel (sauf en cas de problèmes liés à la pandémie) ; exercices à réaliser partiellement à domicile.

Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours

Notes de cours déposées sur le portail eCampus .
   

Modalités d'évaluation et critères

Examen(s) en session

Toutes sessions confondues

- En présentiel

évaluation écrite ET évaluation orale

Travail à rendre - rapport


Explications complémentaires:

Examen oral ou écrit sur la matière théorique (60%). Rapport (obligatoire) sur le travail réalisé (40%).

Stage(s)

Remarques organisationnelles

Les modalités d'organisation seront fournies sur eCampus.
   

Contacts

Pierre C. DAUBY, Professeur Institut de Physique (local 2/57), Bât. B5a, Allée du 6 août 19, B-4000 Liège Tél. : 04/366.23.57 - Courriel : PC.Dauby@uliege.be