Transitions de phase : comprendre la stabilité thermodynamique

Cette séance de cours couvre les concepts fondamentaux des transitions de phase en thermodynamique, en se concentrant sur la stabilité des différentes phases. L'instructeur commence par introduire les principales phases de la matière: solide, liquide et gaz, ainsi que d'autres phases telles que le plasma et les supraconducteurs. Diverses expériences sont présentées pour illustrer ces concepts, y compris la création de plasma par ionisation et la transition du dioxyde de carbone du gaz vers le solide. La séance de cours met l'accent sur les critères de stabilité dans les systèmes thermodynamiques, expliquant comment les phases instables passent à des phases stables. L'instructeur discute de la concavité de l'entropie et de la convexité de l'énergie interne, détaillant les conditions qui conduisent aux transitions de phase. La relation entre la température, la pression et la stabilité de phase est également explorée, ainsi que les implications de ces transitions dans des applications réelles. La séance de cours se termine par une discussion sur la stabilité des potentiels thermodynamiques et la signification de la compréhension de ces principes dans le contexte de la science et de l'ingénierie des matériaux.