UE Physique expérimentale, thème énergétique (PHY454)

Descriptif

L’enseignement Physique expérimentale, thème énergétique, se compose de deux parties.

La première partie traite des transferts thermiques. Sont abordés :
• la diffusion thermique comme exemple d’un phénomène de transport ;
• l’équation de la chaleur et ses solutions stationnaires (notion de résistance thermique) ou périodiques (ondes de chaleur) ;
• la convection et son application aux ailettes de refroidissement ;
• le rayonnement thermique et son application à l’effet de serre.
C’est l’occasion de revenir sur la notion fondamentale, en physique, qu’est l’énergie, de découvrir la thermodynamique hors équilibre, et de se questionner sur les enjeux sociétaux et environnementaux liés à notre consommation énergétique.

La seconde partie est consacrée aux outils statistiques utilisés pour l’analyse de données. La notion d’incertitude-type et ses différentes méthodes d’évaluation sont introduites. Les outils statistiques utilisés en travaux pratiques sont présentés. Leur mise en œuvre est faite lors d’une série de travaux pratiques autour du thème de l’énergie et des transferts thermiques.

• Développer des compétences expérimentales ;
•  Réinvestir les savoirs de physique générale abordés dans les premières années de formation supérieure scientifique (en mécanique, électricité, optique, ondes et énergétique).
• Réaliser des projets et des supports de communication.

Bases de thermodynamique

Concevoir et réaliser des protocoles expérimentaux, analyser des mesures, estimer des incertitudes, valider des modèles, critiquer des résultats.

• Stéphane OLIVIER et Hubert GIÉ, Thermodynamique, éditions Tec & Doc. Chapitres « Diffusion thermique » et « Rayonnement thermique »
• José-Philippe PÉREZ, Thermodynamique, éditions Masson. Chapitres « Diffusion
  thermique » et « Rayonnement thermique »
• Jimmy Roussel, Transfert thermique, sur FEMTO.
• Hannah Ritchie et Max Roser, Energy sur Our World in Data.
• Bernard Multon, Efficacité énergétique (disponible sur le serveur de cours en ligne
  https://cel.hal.science/).
• Konstantin Protassov, Analyse statistique des données expérimentales, EDP Sciences, collection Grenoble Sciences, 2002.
• Guide pour l’expression de l’incertitude de mesure (GUM), 2008, disponibles sur
  www.bipm.org.