Transitions de phase: principes et applications thermodynamiques

Cette séance de cours couvre les concepts fondamentaux des transitions de phase en thermodynamique. Il commence par une discussion sur les conditions de stabilité pour l'entropie et les potentiels thermodynamiques, en soulignant comment les violations conduisent à des transitions de phases instables à stables. L'instructeur illustre ces concepts à l'aide de diagrammes de phase, soulignant l'importance des phases solides, liquides et gazeuses, ainsi que des points critiques et des points triples. La séance de cours explore également la chaleur latente, expliquant l'énergie nécessaire pour les changements de phase tels que la fusion et la vaporisation. La relation Clausius-Clapeyron est introduite, qui décrit comment la pression et la température affectent les transitions de phase. L'instructeur fournit des exemples pratiques, y compris le comportement de l'eau et du dioxyde de carbone dans diverses conditions. La session se termine par une discussion sur la règle de phase de Gibbs, qui relie le nombre de phases en équilibre aux degrés de liberté dans un système. Dans l'ensemble, la séance de cours intègre des principes théoriques avec des observations expérimentales pour améliorer la compréhension du comportement thermodynamique pendant les transitions de phase.