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Dissertations / Theses on the topic 'Thermodynamique'
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Monsel, Juliette. "Thermodynamique quantique et optomécanique." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019GREAY051.
Full textAbstract:
La thermodynamique a été développée au XIXème siècle pour étudier les machines à vapeur exploitant les transformations cycliques d'un fluide calorifique pour extraire de la chaleur de bains thermiques et la convertir en travail, éventuellement stocké dans une batterie. Cette discipline appliquée a finalement permis d'élaborer des concepts fondamentaux tels que l'irréversibilité. La thermodynamique quantique vise à revisiter ces résultats lorsque les fluides calorifiques, bains et batteries deviennent des systèmes quantiques. Ses résultats sont encore essentiellement théoriques.Cette thèse propose donc des méthodes de mesure in situ du travail, directement dans la batterie, et démontre le potentiel de deux plateformes pour ouvrir la voie à l'exploration expérimentale de ce domaine en plein essor.J'ai tout d'abord étudié les systèmes hybrides optomécaniques qui se composent d'un qubit couplé au champ électromagnétique d'une part, et à un résonateur mécanique d'autre part. La fréquence de transition du qubit est modulée par les vibrations du système mécanique, qui exerce ainsi une force sur le système. Le degré de liberté mécanique échange du travail avec le qubit et se comportant donc comme une batterie dispersive, c'est-à-dire dont la fréquence propre est très différente de celle de la transition du qubit. Enfin, le champ électromagnétique joue le rôle du bain. J'ai d'abord montré que les fluctuations d'énergie mécanique de la batterie sont égales aux fluctuations du travail, ce qui permet de mesurer directement l'entropie produite. En conséquence, les systèmes hybrides optomécaniques sont prometteurs pour tester expérimentalement les théorèmes de fluctuations dans un système quantique ouvert. Par ailleurs, j'ai étudié la conversion d'énergie optomécanique. J'ai montré qu'un système hybride optomécanique peut être considéré comme une machine thermique autonome et réversible permettant aussi bien de refroidir le résonateur mécanique que de construire un état cohérent de phonons en partant du bruit thermique.Par ailleurs, j'ai montré qu'il est possible de réaliser un moteur quantique à deux temps extrayant du travail d'un bain unique, non thermique. Le qubit se trouve dans un guide d'ondes unidimensionnel et la batterie est le mode du guide de même fréquence que la transition du qubit. Il s'agit donc d'une batterie résonante, contrairement au cas précédent. Premièrement, le qubit est couplé au bain ingéniéré, source d'énergie et de cohérence, qui le fait relaxer dans une superposition expérimentalement contrôlable d'états d'énergie. Deuxièmement, le bain est déconnecté et du travail est extrait en couplant qubit à un champ cohérent résonant. Ce type de système, appelé atome unidimensionnel, peut être réalisé avec des circuits supraconducteurs ou semi-conducteurs. La cohérence de l'état du qubit améliore les performances de ce moteur à la fois dans le régime classique, où un grand nombre de photons est injecté dans la batterie, et dans le régime quantique des petits nombres de photons.Cette thèse met en évidence le potentiel des systèmes hybrides optomécaniques et des atomes unidimensionnels pour explorer expérimentalement d'une part, l'irréversibilité et les théorèmes de fluctuations dans les systèmes quantiques ouverts, et d'autre part, le rôle de la cohérence dans l'extraction de travailThermodynamics was developed in the 19th century to study steam engines using the cyclical transformations of a working substance to extract heat from thermal baths and convert it into work, possibly stored in a battery. This applied science eventually led to the development of fundamental concepts such as irreversibility. Quantum thermodynamics aims at revisiting these results when the working substances, baths and batteries become quantum systems. Its results are still mainly theoretical. This thesis therefore propose methods to measure work in situ, directly inside the battery, and demonstrate the potential of two platforms to pave the way to the experimental exploration of this fast-growing field.First, I studied hybrid optomechanical systems which consist of a qubit coupled to the electromagnetic field on the one hand, and to a mechanical resonator on the other hand. The qubit's transition frequency is modulated by the vibrations of the mechanical system that exerts in this way a force on the qubit. The mechanical degree of freedom exchanges work with the qubit and therefore behaves like a dispersive battery, i.e. whose natural frequency is very different from the one of the qubit's transition. Finally, the electromagnetic field plays the role of the bath. I showed that the fluctuations of the mechanical energy are equal to the fluctuations of work, which allows the direct measurement of entropy production. As a result, hybrid optomechanical systems are promising for experimentally testing fluctuation theorems in open quantum systems. In addition, I studied optomechanical energy conversion. I showed that a hybrid optomechanical system can be considered as an autonomous and reversible thermal machine allowing either to cool the mechanical resonator or to build a coherent phonon state starting from thermal noise.Secondly, I showed that a two-stroke quantum engine extracting work from a single, non-thermal, bath can be made. The qubit is embedded in a one-dimensional waveguide and the battery is the waveguide mode of same frequency as the qubit's transition. Therefore, this is a resonant battery, unlike in the previous case. First, the qubit is coupled to the engineered bath, source of energy and coherence, that makes it relax in a experimentally controllable superposition of energy states. Secondly, the bath is disconnected and work is extracted by driving the qubit with a resonant coherent field. This kind of system, called one-dimensional atom, can be implemented in superconducting or semiconducting circuits. The coherence of the qubit's state improves the performances of this engine both in the regime of classical drive, where a large number of photons is injected in the battery, and in the quantum drive regime of low photon numbers.This thesis evidences the potential of hybrid optomechanical systems and one-dimensional atoms to explore experimentally on the one hand, irreversibility and fluctuation theorems, and on the other hand, the role of coherence in work extraction
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Chevereau, Guillaume. "Thermodynamique du positionnement des nucléosomes." Lyon, Ecole normale supérieure, 2010. http://www.theses.fr/2010ENSL0588.
Full textAbstract:
Le nucléosome est un complexe de protéines qui autorise une meilleure organisation de l'ADN au sein du noyau. L'affinité du nucléosome pour l'ADN varie en fonction de la séquence ce qui altère certains mécanismes biologiques comme la régulation ou l'expression des gènes. La description du chapelet nucléosomal comme un fluide 1D de tiges rigides permet des prédictions excellentes sur les données de reconstitution (in vitro) de nucléosomes. Les différences observées avec le chapelet réel sont interprétées par l'action de facteurs extérieurs au nombre desquels on peut compter : les facteurs de transcription, le remodelage et les chaperonnes. Deux aspects apparaissent essentiels : le positionnement intrinsèque dû à la séquence et le positionnement statistique issu de l'interaction des nucléosomes avec des obstacles. Les conséquences biologiques sont notables : la forme de la chromatine à l'intérieur des gènes et au niveau du promoteur influence la régulation de l'expressionThe nucleosome is a eukaryotic protein complex whose main role is to organise the DNA inside the nucleus. The affinity of the DNA for the nucleosome depends on the sequence so that essential biological mechanisms such as gene regulation and expression are affected. Modeling the nucleosomal array as a 1D fluid of hard rods yields excellent predictions for in vitro reconstitution data. The discrepencies observed in vivo are interpreted by the action of external factors such as remodellers, transcription factors and haperones. We investigate the intrinsic positioning induced by the sequence as well as the statistical positioning induced by nucleosomes interaction with boundary elements in the energetic profile in which they are set. The nucleosomal array induced by these elements had some biological consequences since the chromatin conformation inside genes and at the promoter influences gene expression
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Andre, Pascal. "Etude de la composition et des proprétés thermodynamiques des plasmas thermiques à l'équilibre et hors d'équilibre thermodynamique." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 1995. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00011304.
Full textAbstract:
Cette étude est consacrée à la détermination théorique de la composition et des propriétés thermodynamiques des plasmas thermiques à l'équilibre et hors d'équilibre thermodynamique. Dans le cas des plasmas à l'équilibre thermodynamique, la méthode de la minimisation de l'enthalpie libre est employée. Pour cela, une banque de données thermodynamiques, nécessitant le calcul des fonctions de partition de chaque espèce prise en compte, est constituée. Le formalisme numérique utilisant la méthode de minimisation « steepest descent » de White et al, est rappelé.
Dans le cas des plasmas hors d'équilibre thermique, l'enthalpie libre totale est établie en associant une température à chaque degré de liberté. Les fonctions de partition des espèces diatomiques doivent alors être modifiées. La méthode numérique « steepest descent » de White et al est alors adaptée. Cette méthode de calcul permet plusieurs hypothèses sur les températures internes : rotation, vibration et excitation électronique.
Les méthodes de calculs basées sur la minimisation de l'enthalpie libre, sur les lois d'action de masse, sur une approche cinétique dans le cas des plasmas hors d'équilibre thermique sont comparées. Les deux premières méthodes donnent des résultats identiques mais diffèrent de la troisième. Le calcul des constantes d'équilibre chimique est alors modifié ce qui permet de déterminer la composition des plasmas hors d'équilibre thermique et chimique.
Les calculs sont appliqués à de nombreux plasmas ayant un rapport direct avec les applications industrielles, ou générés à partir de mélanges de gaz étudiés expérimentalement au laboratoire :
• disjoncteurs : plasmas de vapeurs d'isolants (PE, POM, PETP, PMMA, PA6-6)
• détection des composés polluants émis lors de la combustion du charbon (HAP)
• mélange Ar-CO2, O2, N2, H2.
De nombreux développements peuvent être envisagés, par exemple :
• système polyphasique (solide, liquide)
• calcul du déséquilibre thermique en fonction du champ électrique
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André, Pascal. "Etude de la composition et des proprietes thermodynamiques des plasmas thermiques a l'equilibre et hors d'equilibre thermodynamique." Clermont-Ferrand 2, 1995. http://www.theses.fr/1995CLF21771.
Full textAbstract:
Cette etude est consacree a la determination theorique de la composition et des proprietes thermodynamiques des plasmas thermiques a l'equilibre et hors d'equilibre thermodynamique. Dans le cas des plasmas a l'equilibre thermodynamique, la methode de la minimisation de l'enthalpie libre est employee. Pour cela, une banque de donnees thermodynamiques, necessitant le calcul des fonctions de partition de chaque espece prise en compte, est constituee. Le formalisme numerique utilisant la methode de minimisation steepest descent de white et al, est rappele. Dans le cas des plasmas hors d'equilibre thermique, l'enthalpie libre totale est etablie en associant une temperature a chaque degre de liberte. Les fonctions de partition des especes diatomiques doivent alors etre modifiees. La methode numerique steepest descent de white et al est alors adaptee. Cette methode de calcul permet plusieurs hypotheses sur les temperatures internes: rotation, vibration et excitation electronique. Les methodes de calculs basees sur la minimisation de l'enthalpie libre, sur les lois d'action de masse, sur une approche cinetique dans le cas des plasmas hors d'equilibre thermique sont comparees. Les deux premieres methodes donnent des resultats identiques mais different de la troisieme. Le calcul des constantes d'equilibre chimique est alors modifie ce qui permet de determiner la composition des plasmas hors d'equilibre thermique et chimique. Les calculs sont appliques a de nombreux plasmas ayant un rapport direct avec les applications industrielles, ou generes a partir de melanges de gaz etudies experimentalement au laboratoire: ? disjoncteurs: plasmas de vapeurs d'isolants (pe, pom, petp, pmma, pa6-6) ? detection des composes polluants emis lors de la combustion du charbon (hap) ? melange ar-co#2, o#2, n#2, h#2. De nombreux developpements peuvent etre envisages, par exemple: ? systeme polyphasique (solide, liquide) ? calcul du desequilibre thermique en fonction du champ electrique
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Saint-Jours, Catherine. "Thermodynamique des mélanges polyanioniques liquides à base d'oxydes : modélisation thermodynamique et mesures de capacité en soufre." Grenoble INPG, 1988. http://www.theses.fr/1988INPG0054.
Full text
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Saint-Jours, Catherine. "Thermodynamique des mélanges polyanioniques liquides à base d'oxydes modélisation thermodynamique et mesures de capacités en soufre /." Grenoble 2 : ANRT, 1988. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37618395v.
Full text
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Nascimbène, Sylvain. "Thermodynamique des gaz de fermions ultrafroids." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00491711.
Full textAbstract:
Les gaz ultrafroids permettent d'étudier sous un angle nouveau des hamiltoniens complexes issus de la matière condensée, tels le modèle de Fermi-Hubbard. Cette thèse présente une nouvelle méthode de mesure de l'équation d'état d'un gaz ultrafroid, autorisant une comparaison directe avec la théorie. Elle repose sur une mesure de la pression à l'intérieur d'un gaz à partir de son image in situ. Nous appliquons cette méthode à l'étude d'un gaz de fermions en interaction résonnante, un gaz de 7Li en interaction faible servant de thermomètre. De manière surprenante, aucune des théories à N corps du gaz unitaire ne rend compte intégralement de l'équation déduite de cette analyse. Le développement du viriel extrait des données à haute température est en accord avec la résolution du problème à trois corps. A basse température nous montrons, contrairement à un certain nombre d'études antérieures, que la phase normale se comporte comme un liquide de Fermi. Enfin, nous obtenons la température critique de superfluidité grâce à une signature claire sur l'équation d'état. Nous avons aussi mesuré la pression de l'état fondamental en fonction du déséquilibre de spin et de la force des interactions - mesure directement utile à la description de la croûte des étoiles à neutrons. Nos données valident les simulations Monte-Carlo et sont en accord avec les corrections Lee-Huang-Yang au champ moyen pour un superfluide fermionique ou bosonique. Nous observons que, dans presque tous les cas, la phase partiellement polarisée peut être décrite comme un liquide de Fermi de polarons. La masse effective du polaron déduite de l'équation d'état est en accord avec une étude de modes collectifs.
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Mail, Rachad el. "Contribution thermodynamique à l’étude de fluorotellurates." Lyon, INSA, 1988. http://www.theses.fr/1988ISAL0023.
Full textAbstract:
La méthode de synthèse des fluorotellurates de potassium, thallium et pyridinium en milieu acide fluorhydrique a été mise au point. Un soin particulier a été pris pour élaborer le protocole de séchage de ces produits. La grande réactivité des composés fluorés à l'air a conduit à l'élaboration d'appareillages et de boîtes à gants adaptés à leurs manipulations. L'étude cristallographique a permis la détermination de la structure des différentes formes cristallines ainsi que la détermination des paramètres de maille. L'étude thermodynamique, très complète, de la décomposition des fluorotellurates a nécessité la détermination de leurs constantes thermochimiques. Ceci a été réalisé par l'utilisation de la calorimétrie adiabatique, de la calorimétrie de réaction et de l'analyse thermique différentielle. L'exploitation de ce travail a conduit à la mise ou point d'un générateur de tétrafluorure de tellure, utilisant le fluorotellurate de thallium comme source.
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Bertin, Maxime. "Fatigue thermodynamique de multicouches polymère/composite." Chasseneuil-du-Poitou, Ecole nationale supérieure de mécanique et d'aérotechnique, 2011. http://www.theses.fr/2011ESMA0001.
Full textAbstract:
Le remplissage rapide de réservoirs d'hydrogène sous pression conduit à une augmentation simultanée de la température du gaz et des contraintes. Un banc de fatigue thermomécanique instrumenté a été développé afin de simuler ce remplissage rapide sur des éprouvettes multicouches polymère/composite. La validation thermique de ce banc a montré que le liner en polyuréthane constitue une bonne barrière thermique. Une étude sur un multicouche avec différentes séquences d'empilement a permis de montrer l'influence néfaste de la température et d'un palier de maintien à la charge maximale sur sa durée de vie ainsi que l'effet bénéfique de l'alternance des plis du composite. Un drapage "représentatif" des conditions de service du réservoir a été optimisé par calcul analytique et par éléments finis afin d'atteindre les mêmes niveaux de contraintes maximales dans l'éprouvette sollicitée sur le banc de fatigue thermomécanique que ceux atteints dans le réservoir. Pour ce drapage, les résultats ont montré que la fatigue thermomécanique conduit à des durées de vie plus faibles qu'en fatigue mécanique à 1Hz. L'observation d'échantillons sollicités en fatigue thermomécanique montre une localisation des endommagements dans la partie la plus chauffée du composite. De plus, cette sollicitation conduit préférentiellement à des délaminages comparée aux résultats obtenus en fatigue mécanique à 1Hz. Des mesures de champs de déplacement par corrélation d'images ont mis en évidence des concentrations de cisaillement localisées entre certains plis du drapage "représentatif" ainsi qu'un comportement viscoélastique accentué en présence de cyclage thermique, qui seraient à l'origine des endommagements constatésFast filling of hydrogen pressure vessels leads to a simultaneous increase of gas temperature and stresses. An instrumented thermomechanical fatigue test bench has been developed to simulate fast filling on flat coupons made of polymer/composite multilayers. Thermal validation of this test bench shows that polyurethane is an efficient insulating material. Study of multilayers with different stacking sequences has shown a harmful influence of temperature and of a constant stress level stage on multilayer behaviour and that alternation of different orientation layers in the composite part is beneficial for the multilayer. A stacking sequence "representative" of vessel life service has been optimized by analytical and finites elements calculations to reach the same maximum stress levels in flat coupon tested on test bench than maximum stress levels reached in pressure vessel. Thermomechanical fatigue on this stacking sequence leads to lower fatigue life than 1Hz mechanical fatigue. Observation on flat coupons submitted to thermomechanical fatigue tests shows damage localization in the most heated part of the composite. Moreover, thermomechanical fatigue tests lead preferentially to delimitations comparatively to results obtained with 1Hz mechanical fatigue tests. Displacements fields measured in "representative" flat coupon by digital image correlation method show high shear strain localization between different plies and a significant viscoelastic behaviour of composite part, reinforced by thermal cycling, which could explain observed damage
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Rebouillon, Pierre. "Thermodynamique du système or-bismuth-plomb." Aix-Marseille 1, 1989. http://www.theses.fr/1989AIX11256.
Full textAbstract:
Ce memoire traite de l'etude thermodynamique du systeme au-bi-pb. L'utilisation, et l'automatisation, des methodes calorimetriques et potentiometriques nous a permis de determiner les variations d'enthalpie libre, d'enthalpie et d'entropie, integrales et partielles du plomb pour ces alliages. Par ailleurs, nous avons estime ces grandeurs thermodynamiques, sur l'ensemble du domaine de concentration, en utilisant differents modeles et relations. Enfin, par l'etude des capacites calorifiques a pression constante, nous avons propose quelques temperatures de transition solide-solide et solide-liquide du diagramme d'equilibre des phases du systeme au-bi-pb
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Tchissambot-Goma, Urbain. "Description thermodynamique du système fer-zinc." Lille 1, 1988. http://www.theses.fr/1988LIL10004.
Full textAbstract:
Description théorique des solutions solides basée sur un développement de Redlich-Kister. Détermination d'une expression pour les enthalpies libres de formation de quatre composés intermétalliques supposés stoechiométriques. Proposition, pour ces composés, d'un modèle plus realiste tenant compte de leur non stoechiométrie. Discussion de plusieurs points intéressant les réactions entre le fer et le zinc : influence de la transition magnétique sur la solubilité du zinc, relation ordre-désordre entre les phases gamma (1) et gamma (2). Calcul des équilibres métastables. Cette étude est importante pour la compréhension des phénomènes liés à la galvanisation des aciers
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Jarry, Philippe. "Thermodynamique et rhéologie des silicates fondus." Paris 6, 2002. http://www.theses.fr/2002PA066189.
Full text
13
Saurel, Jean-Louis. "Etude thermodynamique d'une famille d'élastomères thermoplastiques." Montpellier 2, 1999. http://www.theses.fr/1999MON20069.
Full textAbstract:
Le calcul des pièces mécaniques en matières plastiques, qui sont des matériaux thermosensibles, nécessite parfois une modélisation thermomécanique du comportement. L'objectif de ce travail est d'aborder le comportement d'une famille d'élastomère thermoplastique, le pebax, à partir d'un bilan d'énergie expérimental. Celui-ci, déduit de l'évolution de la température de l'échantillon, doit nous permettre d'estimer les mécanismes dissipatifs et de couplage qui entrent en jeu dans un processus de déformation. L'analyse énergétique d'un grade rigide de pebax montre l'importance des phénomènes dissipatifs par rapport aux couplages thermomécaniques. Deux mécanismes dissipatifs sont mis en évidence selon le niveau de contrainte : l'un viscoélastique, l'autre de type viscoplastique. En particulier pour la durée des essais effectues dans le domaine viscoélastique, les mécanismes dissipatifs représentent environ 90% de l'aire de l'hystérésis mécanique. Nous avons pu montrer que les 10% restants ne correspondent pas a de l'énergie bloquée de manière irréversible mais a de l'énergie élastique encore stockée dans le matériau. En revanche dans le cas d'un grade plus souple de pebax, les mécanismes sont tels que la quasi-totalité de l'énergie mécanique est transformée en chaleur, essentiellement par l'intermédiaire des couplages thermomécaniques. Nous montrons que ces couplages ne se réduisent pas au couplage thermoelastique classique. Ensuite, nous rapprochons ce résultat du cadre de l'élasticité entropique. Dans les deux cas, les prédictions thermiques et énergétiques, de modélisations développes afin de décrire les comportements mécaniques, sont comparées aux résultats expérimentaux.
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PITTET, NICOLAS. "Thermodynamique et structure de la mousse." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 1997. http://www.theses.fr/1997STR13011.
Full textAbstract:
Les mousses liquides ordonnees et solides desordonnes sont des systemes modeles pour aborder des problemes d'empilement d'objets identiques dans des espaces confines, l'influence de la topologie sur l'ecoulement d'un liquide dans une mousse, leur formation ou la porosite d'un materiau expanse. Les mousses cristallines (empilements de bulles de savon monodisperses dans un cylindre) constituent une classe de structures cristallographiques spiralees. Les transitions entre differentes structures sont realisees experimentalement en variant la taille des bulles et numeriquement par dynamique moleculaire. Les transitions sont marquees par la creation et diffusion d'un seul defaut constituant l'interface entre nouvelle et ancienne structure. Nous avons montre le role des elements structuraux (faces, aretes, sommets) sur l'ecoulement du liquide dans les mousses et determine le diagramme de phase en mesurant les debits critiques qui induisent les transitions. Ces debits critiques dependent de la taille de bulle comparee au diametre du tube. La structure finale d'une mousse solide desordonnee est une division de l'espace en cellules, resultant de la nucleation de bulles et de leur croissance. Ce decoupage permet de calculer les temps auxquels les bulles sont entrees en contact. L'originalite de la methode reside dans le tri temporel des contacts qui permet de calculer une grandeur macroscopique: le nombre moyen de contacts physiques par bulle au cours du temps. Cette quantite varie en loi de puissance avec le temps et un temps de percolation des contacts est determine. L'exposant et le temps de percolation sont tres sensibles au mode d'empilement, donc a la physique de la croissance et a la viscosite du liquide. Une famille de mousses solides (mousses de verre expanse kerroc) permet d'expliquer la thermodynamique de la formation de la mousse. Leur porosite, ouverte ou fermee, depend des variables thermodynamiques, temps et temperature de fabrication
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Tchissambot-Goma, Urbain. "Description thermodynamique du système fer-zinc." Grenoble 2 : ANRT, 1988. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37618809t.
Full text
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Vroylandt, Hadrien. "Thermodynamique et fluctuations des petites machines." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLS244/document.
Full textAbstract:
Les petites machines, comme les moteurs moléculaires ou les particules actives, fonctionnent dans un environnement fortement fluctuant qui affecte leur efficacité ou leur puissance. L'objectif de cette thèse est de décrire les petites machines à l'aide de la thermodynamique stochastique et de la théorie des grandes déviations. En reliant localement puis globalement les courants aux forces thermodynamiques, on introduit une matrice de conductance hors d'équilibre, qui généralise la matrice d'Onsager pour un système stationnaire hors d'équilibre. Cela permet de majorer l'efficacité des machines par une fonction universelle qui ne dépend que du degré de couplage entre les courants d'entrée et de sortie. On obtient aussi de nouvelles relations générales entre puissance et efficacité. Du point de vue des fluctuations, la matrice de conductance hors d'équilibre est reliée à une borne quadratique pour les fonctions de grande déviation des courants. Cette borne permet d'obtenir des bornes pour les fonctions de grande déviation de l'efficacité, mais aussi de revisiter le théorème de fluctuation-dissipation comme une inégalité dans le cas des systèmes loin de l'équilibre. Pour terminer, on étudie l'effet d'une brisure d'ergodicité sur les fluctuations d'observables comme l'activité, les courants ou l'efficacité. En particulier, on calcule la fonction de grande déviation de l'efficacité pour un ensemble de nanomachines en interaction pour lesquelles un couplage fort et une brisure d'ergodicité apparaissent à la limite thermodynamiqueSmall machines -- like molecular motors or active particles -- operate in highly fluctuating environments that affect their efficiency and power. This thesis aims at describing small machines using stochastic thermodynamics and large deviation theory. By relating mean currents to thermodynamic forces, locally first and then at the global level, we introduce the non-equilibrium conductance matrix that generalizes the Onsager matrix for stationary non-equilibrium systems. We use it to bound machine efficiency by a universal function depending only on the degree of coupling between input and output currents and to find new general power-efficiency trade-offs. On the fluctuations side, the non-equilibrium conductance matrix can be used to find a quadratic bound on the large deviation function of currents. This enables to revisit the fluctuation-dissipation theorem as an inequality when dealing with far-from-equilibrium systems, but also to derive bounds on the efficiency large deviation function. Finally, we study the effects of ergodicity breaking on the fluctuations of observables like activity, currents or efficiency. In particular, we derive the efficiency large deviation function for a model of interacting nanomachines, for which tight coupling and ergodicity breaking emerge in the thermodynamic limit
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Magne, Patrice. "La théorie marxienne et la thermodynamique." Paris 1, 1997. http://www.theses.fr/1997PA010046.
Full textAbstract:
La théorie dite « marxiste » rend de manière imparfaite la richesse de l'œuvre de Marx et de Engels que nous qualifierons de théorie « marxienne ». Ce corpus théorique s'inspire et se nourrit de manière implicite et explicite des sciences de la nature. En particulier, la thermodynamique propose une vision du monde compatible avec celle proposée par Marx et Engels. Dans un premier temps, nous avons montré les connexions entre la thermodynamique et la théorie marxienne. Cette dernière s'est constituée au sein d'un paradigme thermodynamique qui a gagné l'ensemble du social au cours du 19eme siècle. L'œuvre de Marx et Engels s'est imprégnée de ce paradigme, ce qu'atteste leur correspondance soutenue dans le domaine scientifique. La thermodynamique transparait par de nombreux indices dans les écrits économiques de Marx. Les principes de conservation et de dégradation de l'énergie sont longuement étudiés par Engels dans sa dialectique de la nature et son anti-Dühring. La thermodynamique trouve une traduction concrète dans l'œuvre économique de Marx. Dans notre deuxième partie, nous analysons le concept de force de travail à la lumière du principe de conservation de l'énergie. Cette analyse nous amène à étudier l'œuvre de l'ukrainien Sergei Podolinsky qui tenta de convaincre Marx de l'utilité d'un rapprochement avec la science de l'énergie. Cette tentative fut sans suite. Une tradition éco-énergétique s'est ensuite développée. E. Sacher effectua des études eco-énergétiques qui relancèrent les idées de Podolinsky. W. Ostwald initiale monisme énergétique qui fit des émules chez les marxiste (Bogdanov et Boukharine). Cette tradition trouve ses derniers défenseurs avec Smit et Klepikov qui tentèrent, sous le règne de Lénine, d'élaborer une théorie de la fixation du salaire d'après le contenu énergétique du travail fourni. Notre troisième partie vise à montrer la correspondance entre la vision marxienne de l'évolution des sociétés et la principe d'entropie extrait du principe de dégradation de l'énergie. Notre analyse nous a permis de montrer que le sens marxien de l'histoire s'inscrit dans la philosophie l'hégélienne, dans le principe d'entropie et dans l'évolutionnisme darwinien ainsi, le matérialisme historique génère un principe d'évolution thermo-hégélien-darwinienThe « marxist » theory appears unable to show the richness of Marx and Engels works. We call their works as the « marxian » theory. This theorical corpus is feed explicitly and implicitly by natural sciences. For instance, thermodynamics propose a vue of the world compatible with the one proposed by marx and engels. First time, we showed the connexions between the thermodynamics and the marxian theory. This one has been elaborated inside a thermodynamical paradigm which conquered all the social thought and reality during the 19th century. The works of marx and engels was impregnated with this paradigm. We can see it in their large correspondance on natural sciences. Thermodynamics show through several indications in the marx's economic works. The principles of conservation and degradation of energy are widely srudied by engels in his dialectic of the nature and his anti-duhring. Thermodynamics have a concrete translation in the marx's economic works. In our second part, we analyse the working strengh concept in the light of energy conservation principle. This analysis pushed us to study the works of the ukrainian sergei podolinsky who tried to convince marx of the utility of a rapprochement with the energy science. This attempt of mesuring work by energy has not been carried out. An ecoenergetical tradition slowly grew up. E. Sacher made ecoenergetical works which restarted the ideas of podolinsky. W. Ostwald created the energetical monism which attracted some marxists (bogdanov and bukharin). That tradition had two last defensors, smit and klepikov, who tried, in the reign of lenin, to elaborate a theory of the fixing of wages by the energetical content of human labour. Our third part aims to show the correspondance between the marxian vision of the evolution of societies, and the entropy principle extracted from the energy degradation principle. Our analysis permited us to show that the marxian direction of history is inspired by the hegelian philosophy, the entropy principle and the darwinian evolutionarism. So, the historical materialism generate a thermo-hegelian-darwinian evolution principle
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Rycerz, Leszek. "Caractérisation des systèmes solides et liquides LnX3 and LnX3-MX à haute température (Ln=Lanthanide, M=Alcalin, X=Halogène) : propriétés thermodynamiques et conductivité électrique." Aix-Marseille 1, 2003. http://www.theses.fr/2003AIX11054.
Full textAbstract:
Les propriétés thermodynamiques de dix-huit halogénures de lanthanide ont été déterminées. Ces propriétés dependent du numéro atomique de l'élémént lanthanide ainsi que de la structure crystalline. Leurs functions thermodynamiques ont été calculées jusqu'à 1300 K à partir de ces données expérimentales nouvelles. Les propriétés thermodynamiques des composés à fusion congruente M3LnX6, qui existent dans les systèmes binaires LnX3-MX, ont été déterminées. Dans tous ces composés il existe une transition de phase ordre - désordre dans le sous-reseau cationique formé par les cations alcalins. Des déterminations expérimentales d'enthalpie de mélange ont porté sur plusieurs systèmes liquides LnX3-MX. L'influence de la taille des ions lanthanides ainsi que celle des ions alcalins a été mise en évidence en ce qui concerne les propriétés thermodynamiques de ces mélanges. La possibilité de formation de complexes dans le liquide a été discutéeThermodynamic properties of eighteen lanthanide halides were determined. These thermodynamic properties depend on the lanthanide atomic number and on the crystal structure. Thermodynamic functions were calculated up to 1300 K on the basis of these new experimental results. Thermodynamic properties of the congruently melting M3LnX6 compounds, which exist in the LnX3-MX binary systems, were determined. All these compounds undergo the order - disorder transition in the cationic sublattice formed by alkali metal cations. Mixing enthalpy measurements were performed on many LnX3-MX liquid systems. The influence of lanthanide ionic radius and of alkali metal ionic radius on thermodynamic properties of lanthanide - alkali metal halide systems was evidenced. The possibility of complex formation in these melts was discussed
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Jacquemin, Johan. "Etude thermodynamique de liquides ioniques non aqueux." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00693921.
Full textAbstract:
L'objectif de cette thèse est d'élargir les connaissances des propriétés thermophysiques et thermodynamiques des liquides ioniques ainsi que leurs mélanges avec d'autres fluides. Sept liquides ioniques ont été sélectionnés - le 1-butyl-3-méthylimidazolium tetrafluoroborate, le 1- butyl-3-méthylimidazolium hexofluorophosphate, le 1-butyl-3-méthylimidazolium bis(trifluorométhylsulfonyl) imide, le 1-éthyl-3-méthylimidazolium bis(trifluorométhylsulfonyl)imide, le triméthyl- butylammonium bis(trifluorométhylsulfonyl)imide, le 1-éthyl-3-méthylimidazolium éthylsulfate et le butyl-méthylpyrrolidinium bis(trifluorométhylsulfonyl)imide - afin d'étudier l'impact du cation et de l'anion sur les propriétés mesurées. La première étape des mesures réalisées a été consacrée à l'étude thermophysique (masse volumique et viscosité) des liquides ioniques et de leurs mélanges avec l'eau en fonction de la température comprise entre 293 et 423 K et de la composition à pression atmosphérique. L'étude de la masse volumique des liquides ioniques purs s'est poursuivie en fonction de la pression jusqu'à 40 MPa, ce qui a permis d'accéder à leurs coefficients mécaniques. La deuxième étape de mesure a consisté en l'étude des propriétés thermodynamiques d'équilibres entre phase associant un liquide ionique à un autre fluide. Tout d'abord, la solubilité de huit gaz - le dioxyde de carbone, l'éthane, le méthane, l'azote, l'oxygène, l'argon, l'hydrogène et le monoxyde de carbone - a été étudiée expérimentalement dans des liquides ioniques en fonction de la température comprise entre 283 et 343 K pour des pressions proches de l'atmosphérique. Finalement, la miscibilité des liquides ioniques avec l'eau et avec trois alcools - le hexan-1-ol, le hexan-1,2- diol et le cyclohexanol - a été déterminée à différentes températures.
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Nagels-Silvert, Virginie. "Spectroscopie X de plasmas hors équilibre thermodynamique." Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2004. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00001025.
Full textAbstract:
Le sujet de ce mémoire s'inscrit dans le contexte général de l'étude des propriétés radiatives des plasmas chauds. L'état « plasma » constitue le quatrième état de la matière, faisant suite dans l'échelle des températures aux états dits « classiques » : solide, liquide et gaz. Il s'agit d'un état dilué constitué de particules chargées -électrons et ions positifs- en proportion telle que le milieu est globalement neutre. Les plasmas représentent un pourcentage non-négligeable de notre environnement. Présents majoritairement dans l'Univers, on les retrouve dans les objets astrophysiques tels que les étoiles, ou encore les atmosphères planétaires pour citer quelques exemples. Jusque vers les années 50, l'étude des plasmas créés en laboratoire était limitée à celle des décharges dans les gaz. On avait alors affaire à des plasmas partiellement ionisés, où une proportion importante des atomes constituant le gaz restait dans un état lié. De plus, les contributions à la compréhension des phénomènes physiques de base de cet état de la matière venaient essentiellement des astrophysiciens et des géophysiciens. L'essor de la physique des plasmas actuelle commence en fait avec les recherches associées à la fusion par confinement inertiel (FCI), proposées pour la première fois par Dawson en 1964. Dans ce schéma, une cible de DT (deutérium-tritium) est chauffée et comprimée jusqu'à l'ignition par des lasers de puissance (attaque directe) ou par rayons X, générés dans une cavité de matériau de numéro atomique Z élevé chauffée par lasers (attaque indirecte). Cette quête de la fusion est donc majoritairement à l'origine de l'essor des lasers dont on exige de plus en plus de puissance. Créés par et chauffés par rayonnement laser, les plasmas chauds émettent dans une large gamme du spectre électromagnétique : du rayonnement radio-électrique au rayonnement X. L'émission radiative des plasmas de laboratoire constitue un véritable indicateur de leur densité, température et de leur état d'ionisation. Ainsi, l'étude de ces plasmas fait intervenir de nombreux domaines tels que la physique atomique, la physique statistique, les équations hydrodynamiques et enfin les équations du transfert radiatif. De multiples applications sont venues motiver la recherche des plasmas créés par laser, vue la large gamme de densité-température accessible en laboratoire. On peut par exemple citer la microscopie X et la lithographie. De plus, le développement des lasers de puissance délivrant 2 des impulsions ultra-brèves (≤1 ps) dans la gamme du térawatt a ouvert la voie à de nouveaux axes de recherche. Dans ces domaines d'intensité relativiste (10 20 W/cm2), on peut accélérer des faisceaux intenses d'électrons et d'ions de forte énergie. Dans ces régimes, l'interaction laser-matière permet de produire des sources intenses et brèves de rayons X, γ et de neutrons, ce qui laisse présager des applications prometteuses dans le domaine médical, notamment pour le traitement des tumeurs.
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Van, Der Beek Cornelis Jacominus. "Thermodynamique des vortex dans les supraconducteurs désordonnés." Habilitation à diriger des recherches, Université Paris Sud - Paris XI, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00483670.
Full textAbstract:
L'avènement des supraconducteurs à haute température critique (SHTc) a non seulement bouleversé les notions fondamentales de la physique des solides, il a aussi provoqué une révolution dans la compréhension du comportement des lignes de flux magnétiques quantifiés qui traversent le matériau supraconducteur lorsqu'il est exposé à un champ magnétique. Grâce à la coincidence des valeurs extrèmes des paramètres caractérisant la supraconductivité dans les SHTc, les propriétés physiques des vortex, leur dynamique, et leur diagramme de phases dans le plan (B,T) ont pu être étudiés dans un détail jusque-là inaccessible. Il a ainsi été établi que la véritable transition de la phase supraconductrice vers la phase normale n'a pas lieu au deuxième champ critique Bc2, mais à la transition de fusion de l'ensemble des lignes de flux. Dans des matériaux supraconducteurs désordonnés, il apparaît une nouvelle phénoménologie, liée à l'ancrage des lignes de flux sur les défauts du matériau. De nouvelles phases thermodynamiques de vortex ancrés ont été postulés, et, dans certains cas, trouvées. Le but de ce document est de porter un regard critique sur le mécanisme menant à la transition de fusion de l'ensemble des vortex dans les SHTc, ainsi que sur le rôle du désordre cristallin dans la physique des lignes de flux. L'approche première est de, avant tout, caractériser au mieux les matériaux avec lesquels on travaillera par la suite. Cette caractérisation inclut non seulement la mesure des principaux paramètres de la supraconductivité: température critique, longueur de pénétration, champs critiques; mais aussi le contrôle de la pureté des matériaux et du désordre cristallin éventuel. Dans cette optique, le travail s'inscrit dans la mission du Laboratoire des Solides Irradiés, qui est d'accéder à la physique des matériaux en contrôlant le désordre par irradiation. On essaiera ensuite d'attaquer la transition de fusion par l'emploi d'une méthode originale, utilisable dans les SHTc lamellaires comme le Bi2Sr2CaCu2O8 : la Résonance de Plasma Josephson. Cette technique permettra d'évaluer les excursions thermiques moyennes des lignes de flux au voisinage de la transition, dans des cristaux bruts de croissance et irradiés. Le rôle du désordre cristallin est étudié également par une approche novatrice: c'est l'étude de la modification des propriétés thermodynamiques par le désordre, plutôt que les propriétés de transport. Enfin, on conclut sur comment ces approches peuvent nous aider à comprendre le diagramme de phases des lignes de flux dans des supraconducteurs désordonnés de manière contrôlée.
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Lecomte, Vivien. "Thermodynamique des histoires et fluctuations hors d'équilibre." Phd thesis, Université Paris-Diderot - Paris VII, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00198144.
Full textAbstract:
La thermodynamique étudie les fluctuations des configurations adoptées par un système, mais ce point de vue n'est pas adapté aux situations où les fluctuations des histoires sont importantes.Dans une première partie, nous adaptons le formalisme de Ruelle au cas des systèmes markoviens en temps continu. Il apparaît que tous les concepts de la théorie (fonction de partition dynamique, pression topologique) s'obtiennent comme des fonctions de grandes déviations de certaines observables extensives en temps. Nous développons une approche en champ moyen, basée sur la construction d'une énergie libre dynamique à la Landau-Ginzburg, dont découlent toutes les observables de la théorie. Nous exposons également un algorithme qui permet de les évaluer en dimension finie. L'application de ces méthodes à des modèles de verres montre que l'état stationnaire de ces systèmes est situé exactement au point d'une transition de phase dynamique du premier ordre (entre deux phases active et inactive) ce qui justifie l'image heuristique de coexistence de phase dynamique proposée pour décrire ces modèles.
La seconde partie traite spécifiquement des fluctuations de courant dans des systèmes pour lesquels peu de résultats généraux sont disponibles : (i) un modèle de spins très loin de l'équilibre au contact de deux bains thermiques, (ii) un modèle d'exclusion symétrique en dimension 1, (iii) des exemples de systèmes superdiffusifs. Dans tous ces systèmes, nous déterminons le comportement en loi de puissance de la fonction de grandes déviations et, lorsque c'est possible, la fonction de grandes déviations elle-même ou les fonctions d'échelles qui correspondent à différents régimes de courant.
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Apertet, Yann. "Réflexions sur l'optimisation thermodynamique des générateurs thermoélectriques." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00942393.
Full textAbstract:
Les phénomènes thermoélectriques sont un moyen de convertir directement l'énergie thermique en énergie électrique ; ils sont à ce titre au cœur de nombreuses recherches dans le domaine de l'énergétique. Au-delà de l'optimisation des matériaux constituants les générateurs thermoélectriques, il est également nécessaire de mener une réflexion sur la manière dont ces générateurs sont utilisés. La contribution des contacts thermiques entre le générateur et les réservoirs thermiques est un facteur qui va modifier les conditions de fonctionnement optimales du générateur. En utilisant la notion de courant thermique convectif, développée par Thomson il y a plus de 150 ans, nous généralisons les expressions classiques du fonctionnement à puissance maximum pour le générateur pour ce cas de figure. Nous constatons toutefois que ces conditions se réduisent à une adaptation d'impédance, à la fois thermique et électrique Outre son intérêt pratique, le générateur thermoélectrique est également un système modèle de choix pour étudier la théorie du transport couplé et des phénomènes irréversibles. En utilisant la description donnée par Ioffe de ce système, nous montrons que l'efficacité à maximum de puissance, un coefficient de performance au cœur de la thermodynamique à temps fini, s'exprime comme une fonction relativement simple des paramètres du système. La nouveauté de ce travail repose sur une prise en compte appropriée des dissipations internes associées au processus de conversion d'énergie. Les résultats sont généralisés enfin aux cas d'autres machines thermiques telle que la roue à rochet de Feynman.
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Apertet, Yann. "Réflexions sur l’optimisation thermodynamique des générateurs thermoélectriques." Thesis, Paris 11, 2013. http://www.theses.fr/2013PA112322/document.
Full textAbstract:
Les phénomènes thermoélectriques sont un moyen de convertir directement l’énergie thermique en énergie électrique ; ils sont à ce titre au cœur de nombreuses recherches dans le domaine de l’énergétique. Au-delà de l’optimisation des matériaux constituants les générateurs thermoélectriques, il est également nécessaire de mener une réflexion sur la manière dont ces générateurs sont utilisés. La contribution des contacts thermiques entre le générateur et les réservoirs thermiques est un facteur qui va modifier les conditions de fonctionnement optimales du générateur. En utilisant la notion de courant thermique convectif, développée par Thomson il y a plus de 150 ans, nous généralisons les expressions classiques du fonctionnement à puissance maximum pour le générateur pour ce cas de figure. Nous constatons toutefois que ces conditions se réduisent à une adaptation d’impédance, à la fois thermique et électrique Outre son intérêt pratique, le générateur thermoélectrique est également un système modèle de choix pour étudier la théorie du transport couplé et des phénomènes irréversibles. En utilisant la description donnée par Ioffe de ce système, nous montrons que l’efficacité à maximum de puissance, un coefficient de performance au cœur de la thermodynamique à temps fini, s’exprime comme une fonction relativement simple des paramètres du système. La nouveauté de ce travail repose sur une prise en compte appropriée des dissipations internes associées au processus de conversion d’énergie. Les résultats sont généralisés enfin aux cas d’autres machines thermiques telle que la roue à rochet de FeynmanThermoelectric phenomena are a way to directly convert thermal energy into electrical energy; they thus are at the heart of several researches in the field of energy conversion. The optimization of the thermoelectric generators includes materials improvement but a reflection on their working conditions is also mandatory. The contribution of the thermal contacts between the generator and the heat reservoirs is a factor that will change the optimum operating conditions of the generator. Using the concept of convective heat flow, developed by Thomson more than 150 years ago, we generalize the classical expression of maximum power conditions. Moreover, we note that these conditions may be reduced to impedance matching conditions, both thermal and electrical. In addition to its practical interest, the thermoelectric generator is also an ideal model system to study the theory of coupled transport and of irreversible phenomena. Using the description of this system given by Ioffe, we show that the maximum power efficiency, a coefficient of performance at the heart of finite time thermodynamics, expressed as a simple function of the system parameters. The novelty of this work is based on a proper consideration of internal dissipation associated with the energy conversion process. The results are then generalized to other thermal engines such as the Feynman ratchet
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SUBE, STEPHANE. "Transfert de raies hors equilibre thermodynamique local." Paris 11, 1996. http://www.theses.fr/1996PA112469.
Full textAbstract:
Le transport du rayonnement de raies dans les plasmas chauds et denses crees en laboratoire joue un role crucial dans l'evolution hydrodynamique de ceux-ci. Les photons echangent de l'energie et de la quantite de mouvement avec la matiere et influent sur son etat d'excitation et d'ionisation. Nous developpons des methodes numeriques telles que la methode de feautrier ou le schema utilisant les facteurs d'eddington dans les trois geometries a une dimension, tranche, sphere et cylindre. La fonction source de raie est ecrite comme fonction explicite du champ de rayonnement pour un modele atomique a deux niveaux avec ou sans continuum. Nous generalisons ensuite a un modele atomique a plusieurs niveaux. Nous montrons l'effet de l'opacite et d'un champ de vitesses macroscopique sur la valeur de la fonction source et sur le profil emergent des raies. Nous elaborons un code de physique atomique qui simule l'emission de raies d'un plasma provenant des ions lithiumoides, heliumoides et hydrogenoides et dont l'interet est le diagnostic de ces plasmas par spectroscopie
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LALLEMAND, THIERRY. "Modelisation thermodynamique des melanges methanol - eau - hydrocarbures." Aix-Marseille 2, 1998. http://www.theses.fr/1998AIX22051.
Full textAbstract:
Notre etude porte sur la representation des equilibres de phases des melanges entre le methanol, l'eau et des hydrocarbures. Le modele propose s'appuie sur le formalisme equation d'etat - fonction d'exces a compacite constante developpe par peneloux et col. (1989) et utilise l'equation de peng-robinson et les methodes de contribution de groupes de coniglio (1993) pour le calcul des proprietes des hydrocarbures purs. Le terme d'exces est derive de l'equation nrtl. Les parametres de celui-ci sont ajustes sur les donnees binaires de pressions de vapeur et d'enthalpie d'exces. A cet effet, nous avons effectue une recherche bibliographique approfondie pour les donnees du binaire methanol - eau ainsi que pour l'ensemble des melanges entre le methanol et un hydrocarbure sature ou aromatique. Le modele a ete utilise pour restituer les equilibres de phases diphasiques des melanges ternaires methanol - eau - hydrocarbure d'une part et methanol - hydrocarbure 1 - hydrocarbure 2, d'autre part. Les resultats etant corrects, nous avons mis notre modele a l'epreuve grace au calcul des equilibres de phases de melanges complexes, d'une dizaine de composes environ.
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Chomdej, Pawarej. "Élaboration d'un modèle thermodynamique robuste de turboréacteur." Toulouse, ENSAE, 2006. http://www.theses.fr/2006ESAE0009.
Full textAbstract:
La mise au point de la régulation d’un turboréacteur, quel qu’il soit nécessite l'utilisation d’un modèle de simulation capable d'être intégré dans une chaîne réelle d’essais, simulant les états du turboréacteur en fonctionnement stabilisé et en fonctionnement transitoire. Cette recherche décrit un modèle de calcul de fonctionnements de turboréacteurs codé sous Matlab. Ce dernier, disponible sur demande, est flexible et peut être appliqué aux différents problèmes de recherches. Ce programme fournit un environnement graphique interactif qui permet à l'utilisateur de construire et analyser rapidement et efficacement des systemes arbitraires de turboréacteurs. Le programme de simulation utilise une interface graphique utilisateur, développée en outil GUI, et la méthode d'analyse aérothermodynamique de turbine à gaz. Le programme est capable de calculer le point d’adaptation, le fonctionnement hors adaptation (la ligne de fonctionnement stabilisé) et le fonctionnement transitoire de turboréacteurs de configurations variées avec compresseur axial. Les résultats de calcul sont présentés sous forme de tableau numérique et graphique, tels que les lignes de fonctionnement stabilisé et transitoire tracées sur les champs de caractéristiques de compresseur et de turbine. Ce programme est ouvert, accessible et modifiable pour des applications de recherche publique, des utilisations pédagogique et pour une meilleure comprehension du fonctionnement des turboréacteurs.
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ROBY, FRANCOIS. "Thermodynamique et lois d'echelles appliquees aux polymeres." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 1992. http://www.theses.fr/1992STR13196.
Full textAbstract:
Ce travail theorique utilise la thermodynamique et les lois d'echelle pour etudier quatre problemes independants de physique des polymeres. Nous negligeons a chaque fois le detail de la structure chimique pour ne retenir que les caracteristiques essentielles des chaines polymeres: flexibilite, longueur, nature lineaire ou ramifiee, energie d'interaction (par monomere) avec un solvant ou un autre polymere. Le premier chapitre expose les notions essentielles qui sont utilisees dans les quatre suivants, en traitant des proprietes statiques et dynamiques des polymeres. Le deuxieme chapitre concerne les proprietes statiques des melanges de polymeres lineaires et ramifies a l'etat fondu. Le troisieme chapitre traite de l'effet du confinement sur la qualite effective du solvant pour des chaines polymeres lineaires. Le quatrieme chapitre aborde un cas de frustration dans un gel polymere, ou la maille est constituee de copolymere bloc dont une partie est gonflee car en bon solvant et l'autre recroquevillee car en mauvais solvant. Le cinquieme et dernier chapitre modelise les fluctuations de concentration dans les solutions ternaires solvant/polymere a/polymere b, d'un point de vue dynamique. Nous y donnons egalement quelques resultats concernant la decomposition spinodale de telles solutions
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Nabot, Jean-Philippe. "Analyse thermodynamique du système or-indium-plomb." Grenoble INPG, 1987. http://www.theses.fr/1987INPG0040.
Full textAbstract:
Analyse thermodynamique des systemes binaires limitrophes destinee a optimiser des coefficients d'enthalpie libre des phases de chaque systeme. Determination de la phase vapeur en equilibre au dessus des alliages liquides au-in et au-pb. Mesure des activites des constituants. Calcul par analyse thermique differentielle des equilibres de phases au-in-pb
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Guilie, Christian. "Etude expérimentale et théorique de l'injection thermodynamique." Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37605655h.
Full text
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Nabot, Jean-Philippe. "Analyse thermodynamique du système or-indium-plomb." Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37608284q.
Full text
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Yefsah, Tarik. "Thermodynamique du gaz de Bose à deux dimensions." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00737502.
Full textAbstract:
Les propriétés physiques d'un système de particules homogène à l'équilibre thermodynamique sont caractérisées par son équation d'état : une relation entre différentes grandeurs thermodynamiques. Le gaz de Bose bi-dimensionnel est un système particulier de ce point de vue car son équation d'état est invariante par changement d'échelle en présence d'interactions atomiques répulsives faibles. Une autre caractéristique remarquable du gaz de Bose 2D est l'existence d'une transition de phase vers un état superfluide à basse température. Dans ce manuscrit de thèse, je présente une mesure de l'équation d'état du gaz de Bose homogène pour trois grandeurs thermodynamiques : la pression réduite, la densité dans l'espace des phases et l'entropie par particule. Je présente également une mesure de l'énergie d'interaction d'un gaz 2D piégé dans un potentiel harmonique. Cette mesure a permis de mettre en évidence l'existence d'une phase précédant la phase superfluide où les fluctuations de densité sont fortement réduites. Cette phase constitue une étape essentielle dans l'établissement de la transition superfluide. Enfin, je décris l'observation de signatures de vortex dans des gaz de Bose 2D. Ces vortex constituent l'ingrédient clé du mécanisme microscopique de la transition superfluide à deux dimensions.
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Janghorban, Amin. "Etude thermodynamique et structurale du système Ce-Pt." Phd thesis, Chambéry, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00498847.
Full textAbstract:
La synthèse de nanoparticules de métaux nobles (Au, Pd, Pt) utilisées comme catalyseurs peut être réalisée par oxydation d'un alliage métallique précurseur (brevet SYMME : US Patent US-0298683-A1 2009). Dans cette perspective, l'objectif du travail de thèse était d'établir le diagramme d'équilibres entre phases du système Ce-Pt en vue d'optimiser le procédé de fabrication de nanocomposites Pt/CeO2. Il s'agissait d'identifier les composés intermétalliques présents dans le système, de déterminer leur type de formation, de définir les équilibres solide-liquide, qui constituent des données indispensables pour la préparation des précurseurs métalliques. Ce travail constitue une avancée importante dans l'étude thermodynamique et structurale du système Ce-Pt. Il a conduit à une nouvelle version du diagramme d'équilibres entre phases. L'existence des six composés qui avaient déjà été rapportés dans les études antérieures a été confirmée et trois nouvelles phases ont été découvertes ; deux du coté riche en Ce, Ce5Pt3 et Ce5Pt4, et une du coté riche en platine (~82 % at. Pt). Les types de formation et l'étendue des domaines d'homogénéité des composés du système ont tous été déterminés. La plupart des structures cristallines des composés ont été précisées. Ces résultats ont été obtenus en suivant une méthodologie spécifique, en confrontant les résultats tirés de diverses méthodes d'analyse complémentaires : ATD/TG, DRX sur poudre et sur monocristal, métallographies optique et électronique. Ce travail offre différentes perspectives d'application. Il ouvre la voie vers la modélisation thermodynamique des diagrammes de phases, du système Ce-Pt lui-même et de systèmes d'ordre supérieur. Du point de vue des applications, il apporte des données indispensables pour la synthèse de catalyseurs supportés sur oxydes mixtes (ZrO2-CeO2) à base d'or et de platine, ouvrant la voie vers la préparation de nouvelles formulations pour lesquelles des propriétés en rupture avec celles des catalyseurs conventionnels sont attendues.
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Gmira, Ahmed. "Etude structurale et thermodynamique d'hydrates modèle du ciment." Phd thesis, Université d'Orléans, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00006001.
Full textAbstract:
Les hydrates de ciment (C-S-H) obtenus par dissolution/précipitation du ciment anhydre, constituent la matrice donnant au matériau ses propriétés mécaniques et sont structurellement analogues de la tobermorite, un calcio-silicate lamellaire naturel. La compréhension de la cohésion du ciment passe donc par la compréhension de la cohésion entre feuillets tobermoritiques. La structure lamellaire de différents échantillons de CSH tobermoritiques synthétisés par "chimie douce" a été mise en évidence ; les échantillons avec un rapport Ca/Si égal à 0.9 étant particulièrement bien cristallisés. L'étude du processus de déshydratation pour ces échantillons a permis d'identifier 3 phases et de montrer la similarité de comportement vis à vis du "vrai" ciment. Nous montrons que la transition 14-11 Å est irréversible. Se pose alors la question du rôle de l'eau interfoliaire dans la cohésion du matériau en relation avec les deux structures possibles décrites dans la littérature pour la tobermorite naturelle 11 Å : la proposition d'Hamid (1981) décrivant un ensemble de feuillets indépendants et celle de Merlino et al (1999) décrivant des feuillets chimiquement liés. La confrontation entre résultats expérimentaux (29Si-RMN et spectroscopie infra-rouge) et numériques (calculs ab-initio et minimisation d'énergie) indique que la structure d'Hamid est un modèle acceptable pour les C-S-H tobermoritiques. La nature des liaisons inter-feuillets est d'origine coulombienne au sens de l'énergie de réseau des solides ioniques.
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Hoang, Ngoc Ha. "Approche thermodynamique pour la stabilisation des réacteurs chimiques." Thesis, Lyon 1, 2009. http://www.theses.fr/2009LYO10244.
Full textAbstract:
L’objectif de ce travail est de proposer de nouvelles stratégies de commande non linéaire pour la stabilisation des Réacteurs Parfaitement Agités Continus (RPAC). Pour cela, nous utilisons d’une part, l’approche thermodynamique entropique. Plus précisément, nous utilisons la notion de disponibilité thermodynamique et les propriétés de la thermodynamique irréversible pour définir une fonction de Lyapunov utilisable pour la stabilisation du système en boucle fermée. Nous proposons aussi une fonction disponibilité réduite afin d’obtenir des lois stabilisantes plus performantes en terme de sollicitation des actionneurs. D’autre part, nous proposons une extension du formalisme (pseudo) hamiltonien à ports dissipatifs aux réacteurs chimiques ouverts. Nous montrons que l’Hamiltonien est lié à l’enthalpie libre de Gibbs dans le cas isotherme et à l’ectropie (opposée de l’entropie) dans le cas non isotherme. Par ce formalisme, la dissipation du système représente la production irréversible d’entropie due à la réaction chimique. Nous appliquons ensuite les techniques de commande passive (modelage de l’énergie) pour la synthèse de lois de commande en choisissant la disponibilité thermodynamique comme fonction hamiltonienne à modeler en boucle fermée. Finalement, nous montrons que les commandes synthétisées par l’approche thermodynamique entropique et la formulation pseudo-hamiltonienne sont, dans certains cas, équivalentes. Certaines propriétés relatives à la stabilisation et l’admissibilité des commandes sont aussi considérées. Les développements théoriques sont mis en oeuvre sur des exemples différents de RPAC : un réacteur académique et l’hydrolyse par catalyse acide de l’oxirane-méthanol en glycérineThe goal of this thesis is to propose new nonlinear control strategies for the stabilization of perfectly Continuous Stirred Tank Reactors (CSTR). To achieve this goal, we use on the one hand, the entropic thermodynamic approach. More precisely, we use the thermodynamic availability concept and the properties of irreversible thermodynamics to define a Lyapunov function candidate for the stabilization of the closed loop system. We also propose a reduced availability function to design more efficient feedback laws in term of control variable solicitations. On the other hand, we propose an extension of the (pseudo) Hamiltonian formalism associated to dissipative systems to open chemical reactors. We show that the Hamiltonian is linked to the Gibbs free enthalpy in the isothermal case and to ectropy (opposed to entropy) in the non isothermal case. By this formalism, the dissipation of the system represents the irreversible entropy production due to chemical reaction. The Interconnection and Damping Assignment-Passivity Based Control (IDA-PBC) approach is then applied to synthesize feedback laws by choosing the thermodynamic availability as desired closed loop hamiltonian storage function. Finally, we show that feedback laws synthetized by the entropic thermodynamic approach and the pseudo-hamiltonian formulation are equivalent in some cases. Some stabilization properties and the control input admissibility are also considered. Theoretical developments are illustrated on some different CSTR examples : an academic case study and the acid catalyzed hydration of oxirane-methanol to glycerol
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Bracq, Guillaume. "Thermodynamique et comportement mécanique de matériaux multi-composants." Thesis, Paris Est, 2018. http://www.theses.fr/2018PESC1049/document.
Full textAbstract:
En rupture avec les approches classiques de métallurgie consistant à allier un ou deux éléments majoritaires avec d'autres éléments en proportions minoritaires, un nouveau concept de matériaux est né : des alliages multi-composants formant une solution solide et pour lesquels tous les composants sont fortement concentrés. Ces nouveaux alliages, appelés alliages à haute entropie, présentent des propriétés mécaniques prometteuses, telles qu'une résistance mécanique élevée combiné à une grande ductilité. Par définition, ce nouveau concept de matériau rend possible l'exploration d'un champ quasi-infini de compositions chimiques. Toutefois, la stabilité thermodynamique de ces systèmes est mal connue, limitant fortement le choix des compositions. Dans ce contexte, le premier objectif de cette étude était de déterminer le domaine d'existence de la solution solide cubique à faces centrées (cfc) pour le système Co-Cr-Fe-Mn-Ni. Pour cela, la stabilité de phase cfc a été étudiée théoriquement et expérimentalement. En utilisant l'approche Calphad (Calculation of PHAse Diagram) et une nouvelle base de données (TCHEA-1), les phases stables de 10 626 compositions ont pu être calculées, à plusieurs températures. La comparaison entre calculs et résultats expérimentaux indique que la solution solide cfc est correctement décrite par cette base de données. Ainsi, il a été montré que la phase cfc est stable sur une large gamme de composition, décrite intégralement. Il est désormais possible de choisir une composition formant une solution solide stable à haute température pour ce système. Des calculs DFT (Density Functional Theory) ont ensuite permis d'analyser l'évolution de l'enthalpie de mélange en fonction de la composition mais aussi du nombre d'éléments. Des différences notables ont pu être constatées avec les prédictions faites par la base de données TCHEA-1. De plus, ces calculs ont mis en avant l'absence d'interaction ternaire et quaternaire pour le système d'étude. Ensuite, l'influence de la composition sur le durcissement par solution solide a été étudiée, pour permettre l'optimisation des propriétés mécaniques. Ainsi, l'évolution des propriétés structurelles et mécaniques des alliages multi-composants a été étudiée expérimentalement. Vingt-cinq alliages du système Co-Cr-Fe-Mn-Ni formant une solution solide cfc ont été traités. Le paramètre de maille a été mesuré par rayons X tandis que la dureté et le module d'élasticité ont été étudiés par nano-indentation. Le rôle de chaque élément sur le comportement mécanique fut ainsi explicité. Finalement, un modèle permettant d'estimer le durcissement de solution solide pour ce système est étudiéFor a long time, development of alloys was restricted to one principal element, or two, with minor elements added for performance optimization. In 2004, a new concept of materials was born: multi-component alloys forming a solid-solution and in which all components are very concentrated. These new alloys, named high entropy alloys, can combine high mechanical resistance and large ductility. By definition this new material concept should make it possible to explore an almost infinite field of chemical compositions. But in the meantime, the thermodynamic stability of these systems was poorly known and severely limits the choice of alloy compositions. In this context, the first objective of this study was to fully determine the composition range of existence of a unique fcc solid solution within the multi-component Co-Cr-Fe-Mn-Ni system. To address this problem, the phase stability was theoretically and experimentally investigated. Using the Calphad approach and a new database (TCHEA-1), the stable phases of 10 626 compositions could be calculated, at several temperatures. The comparison between calculation and experimental results indicates that the fcc solid solution is accurately described by this database. Finally, it was shown that the fcc phase is stable over a wide range of composition, which was completely described. Now, it is possible to choose a priori a composition which will form a solid solution within this system. The heat of mixing of the fcc phase were compared between density functional theory (DFT) and Calphad calculations for binaries, ternaries, quaternaries and quinary systems. Significant differences were found with the predictions made by the TCHEA-1 database. In addition, these calculations have highlighted the absence of ternary and quaternary interaction for the Co-Cr-Fe-Mn-Ni system. However, the influence of the composition on the fcc solid solution strengthening was not fully understood, which limits mechanical optimization. So, the evolution of structural and mechanical properties of multi-components alloys was experimentally investigated. Several alloys from the Co-Cr-Fe-Mn-Ni system forming a unique fcc solid solution were processed. The lattice parameter was measured by XRD while the hardness and elastic modulus were measured by nano-indentation. The role of each element on the mechanical behaviour is presented. Finally, a model to assess the solid solution strengthening for this system is studied
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Rahmani, Mustapha Amine. "Gestion de l'énergie d'une micro-centrale solaire thermodynamique." Thesis, Grenoble, 2014. http://www.theses.fr/2014GRENT077/document.
Full textAbstract:
Cette thèse s'inscrit dans le cadre du projet collaboratif MICROSOL, mené par Schneider Electric, et qui oeuvre pour le développement de micros centrales solaires thermodynamiques destinées à la production d'électricité en sites isolés (non connectés au réseau électrique) en exploitant l'énergie thermique du soleil. Le but de cette thèse étant le développement de lois de commande innovantes et efficaces pour la gestion de l'énergie de deux types de micros centrales solaires thermodynamiques : à base de moteur à cycle de Stirling et à base de machines à Cycle de Rankine Organique (ORC). Dans une première partie, nous considérons une centrale solaire thermodynamique à base de machine à cycle de Stirling hybridée à un supercondensateur comme moyen de stockage d'énergie tampon. Dans ce cadre, nous proposons une première loi de commande validée expérimentalement, associée au système de conversion d'énergie du moteur Stirling, qui dote le système de performances quasi optimales en termes de temps de réponse ce qui permet de réduire la taille du supercondensateur utilisé. Une deuxième loi de commande qui gère explicitement les contraintes du système tout en dotant ce dernier de performances optimales en terme de temps de réponse, est également proposée. Cette dernière loi de commande est en réalité plus qu'un simple contrôleur, elle constitue une méthodologie de contrôle applicable pour une famille de systèmes de conversion de l'énergie.Dans une deuxième partie, nous considérons une centrale solaire thermodynamique à base de machine à cycle de Rankine Organique (ORC) hybridée à un banc de batteries comme moyen de stockage d'énergie tampon. Etant donné que ce système fonctionne à vitesse de rotation fixe pour la génératrice asynchrone qui est connectée à un système de conversion d'énergie commercial, nous proposons une loi de commande prédictive qui agit sur la partie thermodynamique de ce système afin de le faire passer d'un point de fonctionnement à un autre, lors des appels de puissance des charges électriques, le plus rapidement possible (pour réduire le dimensionnement des batteries) tout en respectant les contraintes physiques du système. La loi de commande prédictive développée se base sur un modèle dynamique de la machine ORC identifié expérimentalement grâce à un algorithme d'identification nonlinéaire adéquatThis Ph.D thesis was prepared in the scope of the MICROSOL project, ledby Schneider Electric, that aims at developing Off-grid solar thermodynamic micro powerplants exploiting the solar thermal energy. The aim of this thesis being the development of innovative and efficient control strategies for the energy management of two kinds of solar thermodynamic micro power plants: based on Stirling engine and based and Organic RankineCycle (ORC) machines.In a first part, we consider the Stirling based solar thermodynamic micro power planthybridized with a supercapacitor as an energy buffer. Within this framework, we propose afirst experimentally validated control strategy, associated to the energy conversion system ofthe Stirling engine, that endows the system with quasi optimal performances in term of settlingtime enabling the size reduction of the supercapacitor. A second control strategy that handlesexplicitly the system constraints while providing the system with optimal performances interm of settling time , is also proposed. This control strategy is in fact more than a simplecontroller, it is a control framework that holds for a family of energy conversion systems.In a second part, we consider the Organic Rankine Cycle (ORC) based thermodynamicmicro power plant hybridized with a battery bank as an energy buffer. Since this system worksat constant speed for the asynchronous generator electrically connected to a commercial energyconversion system, we propose a model predictive controller that acts on the thermodynamicpart of this system to move from an operating point to another, during the load power demandtransients, as fast as possible (to reduce the size of the battery banks) while respecting thephysical system constraints. The developed predictive controller is based upon a dynamicmodel, for the ORC power plant, identified experimentally thanks to an adequate nonlinearidentification algorithm
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Gmira, Ahmed. "Etude texturale et thermodynamique d'hydrates modèles du ciment." Orléans, 2003. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00006001.
Full textAbstract:
Les hydrates de ciment (C-S-H) obtenus par dissolution/précipitation du ciment anhydre, constituent la matrice donnant au matériau ses propriétés mécaniques et sont structurellement analogues de la tobermorite, un calcio-silicate lamellaire naturel. La compréhension de la cohésion du ciment passe donc par la compréhension de la cohésion entre feuillets tobermoritiques.
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Berrekhis, El Mostafa. "Contribution à l’étude thermodynamique des hexaidotellurates IV alcalins." Lyon, INSA, 1987. http://www.theses.fr/1987ISAL0076.
Full textAbstract:
Les hexaiodotellurates IV alcalins M2Tei6 (M = K, rb, Cs) sont préparés par précipitation en milieu acide iodhydrique. Leur identification est faite à partir de leurs spectres de diffraction des R. X. Et par dosage des différents éléments. Leurs enthalpies standards de formation sont obtenues à partir de leurs chaleurs de dissolution et de réaction dans des solutions molaires de soude ou de potasse. Elles varient régulièrement du sel de potassium au sel de césium. Les capacités calorifiques à pression constante Cp = f(T) obtenues par calorimétrie adiabatique de la température de l'hélium liquide à l'ambiante ont permis l'obtention des entropies standards S°(298)M2TeI6 et de mettre en évidence une contribution énergétique dans le domaine de température 20-150 K correspondant au phénomène Schottky. L'étude thermodynamique des réactions de synthèse par voie humide et par voie sèche (à partir de TeI4 et de 1' iodure alcalin )est effectuée à partir des valeurs ainsi obtenues.
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Choukroun, Mathieu. "Étude expérimentale et thermodynamique des hydrates sous pression." Nantes, 2007. http://www.theses.fr/2007NANT2086.
Full textAbstract:
D’intenses processus photochimiques empêchent la persistance du méthane atmosphérique de Titan sur des durées qui dépassent 100 millions d’années. La dissociation d’un réservoir interne de clathrates de méthane est un mécanisme de renouvellement probable. La présence d’ammoniac étant invoquée sur Titan, des expériences haute pression – basse température ont été réalisées dans les systèmes H2O-NH3, H2O-CH4, et H2O-NH3-CH4 pour apporter des contraintes sur ce processus. L’étude de la fusion des glaces dans les systèmes H2O-NH3 et H2O-NH3-CH4 a apporté de nouvelles données expérimentales, qui ont permis d’établir un modèle thermodynamique des glaces et de l’eau liquide, puis un modèle de l’effet de l’ammoniac sur l’activité de l’eau. Les expériences sur la dissociation des clathrates de méthane dans H2O-CH4 ont mis en avant deux effets : l’éventuelle présence d’azote et la faiblesse des concentrations en méthane des échantillons (inférieures à 0. 2-0. 3 %) entraînent une diminution de la température de dissociation pouvant atteindre 15 K et 40 K, respectivement. Les données de dissociation obtenues dans le système ternaire H2O-NH3-CH4 suggèrent un rôle significatif de l’ammoniac. Un modèle de cryovolcanisme sur Titan a été proposé, selon lequel la dissociation d’une couche superficielle de clathrates de méthane par des cryomagmas provenant de la fusion d’hydrates d’ammoniac peut permettre le maintien des quantités atmosphériques actuelles de méthane sur des durées pouvant atteindre 2 milliards d’années. Un cryovolcanisme épisodique durant l’histoire de Titan permettrait d’expliquer les quantités actuelles de méthane atmosphériqueIntense photochemical processes preclude the persistence of Titan’s current atmospheric methane abundance over 100 million years. Dissociation of an internal methane clathrate hydrates reservoir is a likely replenishment mechanism. As the presence of ammonia has long been suggested on Titan, high pressure – low temperature experiments have been conducted in the H2O-NH3, H2O-CH4, and H2O-NH3-CH4 systems to bring new constraints on this process. New experimental data on the melting of ices in the H2O-NH3 and H2O-NH3-CH4 systems have been acquired, which allowed developing first a thermodynamic model of ices and liquid water, and then a model of the effect of ammonia on liquid water’s activity. Experiments on the dissociation of methane clathrate hydrates in H2O-CH4 have shown its dependence on two effects : presence of nitrogen and low methane contents of the samples (below 0. 2-0. 3%) induce a decrease in the dissociation temperature of up to 15 K and 40 K, respectively. Dissociation data obtained in the ternary system H2O-NH3-CH4 suggest a significant impact of ammonia. A model of cryovolcanism applicable to Titan is proposed. It suggests that the dissociation of a superficial clathrate layer, due to interactions with cryomagmas originating from the melting of ammonia hydrates, could sustain the atmospheric methane current abundances over periods as long as 2 billion years. Episodic cryovolcanism during Titan’s history could explain the current methane amounts in its atmosphere
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Mosbah, Smaïne. "Thermodynamique des mélanges CO₂-hydrocarbure sous haute pression." Paris 11, 1987. http://www.theses.fr/1987PA112284.
Full text
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Rozier, Sylvie. "Le raisonnement linéaire causal en thermodynamique classique élémentaire." Paris 7, 1988. http://www.theses.fr/1988PA077225.
Full textAbstract:
Cette étude propose une analyse du raisonnement des étudiants en cours d'études supérieures en physique; elle est centree sur l'identification d'une composante de raisonnement appelée raisonnement linéaire causal. Les transformations physiques sont caractérisées dans ce raisonnement a l'aide de chaînes causales a une seule variable; chaque maillon de ces chaînes est associe a une étape, dans le temps, de la transformation. Deux phases exploratoires, réalisées pour la première a partir d'interviews, et pour la deuxième a partir de questionnaires papier crayon, permettent d'isoler quelques tendances générales du raisonnement. Les bases d'un modèle appele raisonnement linéaire causal sont alors jetées; ce dernier est décrit comme résultant de l'action conjuguée de deux tendances; l'une, de retraduire toute situation sous forme d'une séquence d'événements; l'autre, d'analyser cette situation a l'aide d'un enchaînement causal de phénomènes spécifies chacun par une seule variable. La valeur prédictive du modèle est montrée a l'aide de questionnaires portant sur les situations physiques variées. Son application est enfin réalise, en thermodynamique, dans des cadres non prévus pour la recherche, et sur d'autres domaines de la physique, dans différents cadres de recherche
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Reynier, Yvan. "Thermodynamique et cinétique d'électrodes pour batteries lithium-ion." Grenoble INPG, 2005. http://www.theses.fr/2005INPG0039.
Full textAbstract:
L’évolution structurale dans les électrodes pour batteries Lithium ion est un problème central pour la compréhension de leur comportement électrochimique. Dans cette étude un nouveau système utilisant la variation du potentiel d’abandon en fonction de la température a été développé pour déterminer l’entropie et l’enthalpie d’intercalation du lithium. La diffraction des rayons X a également été utilisée pour corréler ces résultats avec la structure des matériaux. Il a été montré que le stade 2 dilué apparaît à LiC24. L’effet de la graphitisation sur l’intercalation du lithium a été considéré est clarifié. La phase hexagonale dans LixCoO2 s’étend sur un domaine plus large que précédement publié, allant jusqu’à x=0. 83. Les sources d’entropie possible ont été détaillées pour cette phase. L’effet de la sur-stoichiométrie dans LiMn2O4 a aussi été étudié. En résumé cette technique de mesure thermodynamique fournie de précieuses informations sur l’évolution structurale des matériaux d’électrodeStructural changes in lithium ion battery electrodes are a central issue to understand their electrochemical behavior. In this study a new system using the open circuit voltage evolution as a function of temperature was developed to measure the thermodynamics of lithium intercalation. X-ray diffractometry was also used to correlate the thermodynamic profiles to the structure. Clear results also showed that liquid like stage 2 appears at LiC24. The effect of the graphitization degree on lithium intercalation was also considered and clarified. The hexagonal phase in LixCoO2 was found to extend up to x~0. 83 instead of 0. 75 as previously thought. A detailed survey of the possible sources of entropy was carried out for this compound. The effect of over stoichiometry in LiMn2O4 was also studied. The open circuit voltage method can give valuable information on the structural evolution of electrode materials and is easy to setup, making it an interesting mean of structural characterization
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Grigorova, Veneta. "Analyse thermodynamique de la synthèse des matériaux inorganiques." Nantes, 2005. http://www.theses.fr/2005NANT2043.
Full textAbstract:
Dans ce mémoire nous avons développé une méthode d'analyse et de contrôle thermodynamique de la synthèse de matériaux inorganiques solides. Elle repose sur la thermodynamique des processus irréversibles ainsi que sur des techniques d'analyses expérimentales (DSC-ATG, DRX, MEB, etc). Ce modèle a été appliquée concrètement à deux processus : i) la synthèse de LiCoPO4 ; et ii) les transitions de phase de PdSe2, PdTe2 et PtTe2. Grâce à ces études, LiCoPO4 a pu être obtenu pur avec une taille de particules moyenne de 0. 5µm. De plus, notre modèle possède un caractère prédictif qui nous a permis d'obtenir, a priori, la taille des particules pour un traitement thermique donné. Concernant l'étude des transitions de phase dans les matériaux PdSe2, PdTe2 et PtTe2, nous avons constaté que, seule la première, présentait une transition de phase (de premier ordre). Nous avons aussi exploré la stabilité de ces phases en fonction de la pression et de la températureIn the present dissertation we developed a methods for a thermodynamical analysis and control of a synthesis of new materials in a solid state. We based it on the abilities of the irreversible processes thermodynamics and on the experimental analysis techniques (such as DSC-TG, XRD, SEM, etc. ). We applied that methods to two kinds of problems with a practical application: i) the LiCoPO4 synthesis; and ii) the PdSe2, PdTe2 and PtTe2 phase transitions under high pressure. Thanks to our study we prepared a pure LiCoPO4 with average particle size of 0. 5µm. Moreover, we got the ability to prognosticate its particle size, obtained in a random thermal regime. Concerning the second problem we found the phase transition order under high pressure of the PdSe2, the PdTe2 and the PtTe2: first order one and no phase transition respectively. We also explored the phases stabilities in respect of pressure and temperature
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Delafosse, David. "Couplage thermodynamique et vieillissement dynamique en rupture ductile /." Châtillon : Office national d'études et de recherches aérospatiales, 1995. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb35837286v.
Full text
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Mosbah, Smaïne. "Thermodynamique des mélanges CO-hydrocarbures sous haute pression." Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37608172f.
Full text
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Rozier, Sylvie. "Le Raisonnement linéaire causal en thermodynamique classique élémentaire." Grenoble 2 : ANRT, 1988. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb376183141.
Full text
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Haddou, Marie. "Complexes de polyélectrolytes : Morphologies, cinétique et thermodynamique d'assemblage." Thesis, Bordeaux, 2019. http://www.theses.fr/2019BORD0031.
Full textAbstract:
Les complexes de polyélectrolytes (PECs) sont typiquement formés par interaction électrostatique entre deux polyélectrolytes de charge opposée. Alors que de nombreuses études ont été consacrées aux propriétés de ces complexes, l'objectif de la thèse est de mieux comprendre le rôle de l’intensité de l’interaction entre deux polyélectrolytes sur la morphologie des complexes ainsi que la cinétique et la thermodynamique de la complexation. Différents systèmes complexants, faibles et forts, donnant lieu à la formation de coacervats ou de précipités ont été choisis et étudiés sur une large gamme de rapport de charges (Z[+]/[-]) afin d'obtenir différents états physiques (soluble, colloïdal, phase dense). La morphologie des complexes a été déterminée par microscopie (optique, fluorescence, force atomique) et diffusion de rayonnement (lumière, neutrons). La cinétique et la thermodynamique de complexation ont été étudiées par utilisation respective d'un mélangeur à flux stoppé et de la calorimétrie de titration isotherme. Les résultats obtenus permettent de mettre en évidence un certain nombre de caractéristiques permettant de distinguer les systèmes complexants forts et faibles. En particulier, les complexes forts sont hors équilibre d'un point de vue thermodynamique et en conséquence ils présentent une forte dépendance aux conditions initiales de complexation. Un autre aspect important et qui pourrait être à l'origine de la distinction entre les complexes forts et faibles est l'énergie d'hydratation des polyélectrolytes qui a été déterminée pour de nombreux polyélectrolytes et corrélée aux propriétés des complexesComplexes of polyelectrolytes (PECs) are oppositely charged polymers assemblies held together by electrostatic interaction. As the non-covalent assembly of macromolecules/colloids in solution has been thoroughly investigated over the last decade with a particular emphasis put on the morphology of the final aggregates as a function of the building blocks-chemistry, the objective of this thesis is to come to a better understanding of the influence of interaction strength between polyelectrolytes on complexes morphologies, as well as kinetics and thermodynamics of the complexation. For this study, weakly and strongly interacting systems given rise to coacervate and precipitate phases has been elected. Those systems have been studied on a wide charge ratio scale (Z[+]/[-]) to span several physical states of the PECs (soluble and colloidal PECs, dense phases). Morphologies of assemblies are assessed by microscopy (optical, fluorescence, atomic force) and scattering techniques (neutron, light). Kinetics and thermodynamics of the complexation process are studied by use of a stopped-flow mixing device and an isothermal titration calorimeter. Results gave us keys to discriminate strongly interacting systems from weakly interacting ones. In particular, the ‘strong systems’ are showed to be non-equilibrium assemblies, ie. the formulation pathway or the way these different macromolecules are coming into contact is then a key step. Another important aspect that could explain the complexation process behavior is the hydration energy of the polyelectrolytes. Calorimetry measurements have been performed for numerous polyelectrolytes and then correlated to complexes properties
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Lara, Cruz José Luiz. "Caractérisation thermodynamique des ELV HPHT dans les saumures." Thesis, Pau, 2019. http://www.theses.fr/2019PAUU3016/document.
Full textAbstract:
Cette thèse s’est déroulée dans le cadre du projet FONGEOSEC, qui vise à développer la filière de la géothermie profonde en France avec la conception d’un démonstrateur d’une centrale de production d’énergie géothermique dans le bassin Rhénan. Ce projet est piloté par Fonroche Géothermie, qui gère un consortium de plus de dix acteurs du milieu académique et industriel. Le financement du projet est réalisé avec participation de l’Agence de l’Environnement et de la Maîtrise de l’Énergie (ADEME). Ainsi, les travaux exposés dans ce document se sont intéressés à la caractérisation thermodynamique des fluides géothermaux (saumures chaudes contenant des gaz dissous) de la région ciblée par le projet. Il est nécessaire de déterminer la solubilité de chacun des gaz dissous dans ces saumures aux conditions de pression, température et salinité de l’exploitation géothermique. Des modèles thermodynamiques de prévision des équilibres entre phases liquide et vapeur peuvent être utilisés pour estimer ces solubilités. Néanmoins, en absence des mesures expérimentales dans les conditions de pression, température et salinité d’intérêt, pour effectuer la régression de paramètres de ces modèles, il sera difficile d’obtenir avec précision ces solubilités à partir de simulations. Ainsi, cette thèse est centrée sur l’étude expérimentale des solubilités des gaz dans des saumures représentatives des fluides du bassin Rhénan. La gamme de pression de FONGEOSEC va de 6.0 MPa à 40.0 MPa pour des températures de 333.15 K et 453.15 K. Le dispositif expérimental utilisé dans cette thèse fonctionne dans ces conditions. Les gaz dissous dans les saumures visées par le projet sont constitués essentiellement de dioxyde de carbone (CO2), puis d’azote (N2) et enfin de méthane (CH4) en plus faibles quantités. Les sels dissous dans ces fluides sont surtout du chlorure de sodium et du chlorure de calcium, à molalité de 1.2 mol NaCl-0.2 mol CaCl2.Kg H2O-1. Dans cette thèse, nous avons effectué la détermination expérimentale de la solubilité du dioxyde de carbone dans des saumures typiques du bassin Rhénan aux conditions de pression et de température du projet FONGEOSEC. Des réflexions sont proposées quant à une méthodologie d’analyse de solubilité du méthane et de l’azote dans des phases aqueuses. Nous observons aussi que dans les conditions de pression et température de fond du puits, la solubilité du dioxyde de carbone dans les saumures typiques du bassin Rhénan est la plus élevée parmi toutes les conditions caractérisées. Une étude du sating-out effect dans ces saumures est également proposée dans cette thèse. Enfin, il est remarqué que le modèle de Pitzer (Pitzer.dat sur PhreeqC) semble prédire de façon correcte nos mesures expérimentales à 333.15 K, mais il perd son efficacité à 453.15 K. Dans cette condition, le modèle E-NRTL (Simulis®) semblerait être plus appropriéThis thesis was part of the FONGEOSEC project, which aims to develop the deep geothermal energy sector in France through the the design of a geothermal power pilot plant on the Upper Rhine Graben. This project is controled by Fonroche Géothermie, which manages a consortitium of more than ten academic and industrial partners. The French Environment & Energy Management Agency (ADEME) participates at the fundings of the project.Therefore, the work exposed in this document concerns the thermodynamic characterisation of geothermal fluids (hot brines containing dissolved gases) from the target region of this project. It is thus necessary to determine the solubility of each gas dissolved in these brines at the pressure, temperature and salinity conditions of geothermal energy exploitation.Thermodynamic models that predict liquid-vapour phase equilibrium can be used to estimate these solubilities. However, if there is a lack of experimental measures on the pressure, temperature and salinity conditions of interest, it will not be possible to regress these models interaction parameters and, therefore, it will be difficult to have precise solubility results from these thermodynamic simulations. Thus, this thesis has focused on the experimental study of gas solubilities in brines representing the Upper Rhine Graben fluids. The pressure range of the FONGEOSEC project goes from 6.0 MPa to 40.0 MPa for temperatures of 333.15 K and 453.15 K. The experimental setup used on this thesis can operate at these conditions. Dissolved gases in the brines concerned by this project are mainly composed by carbon dioxyde (CO2), and then by nitrgen (N2) and methane (CH4) at lower quantitites. Dissolved salts in these fluids are basically chloride sodium and chloride calcium, at molalities of 1.2 mol NaCl-0.2 mol CaCl2.Kg H2O-1.On the scope of this thesis, we have performed the experimental determination of carbon dioxyde solubility in Upper Rhine Graben-type brines at the pressure and temperature conditions of the FONGEOSEC project. We propose a discussion about an analysis methodology for measuring nitrogen and methane solubility in aqueous phases. We also observed that at the pressure and temperature conditions found at the bottom of the production well, carbon dioxyde solubility in the Upper Rhine Graben-type brines reaches its highest value among all the conditions studied in this thesis. A salting-out effect study in these brines is also proposed in this document. Finally, it is noticed that the Pitzer model (Pitzer.dat at PhreeqC) seems to predict properly our experimental data at 333.15 K, but it is less efficient at 453.15 K. In this condition, the E-NRTL model (Simulis®) seems to be more appropriate
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Jesslé, Didier. "Quelques résultats mathématiques en thermodynamique des fluides compressibles." Phd thesis, Toulon, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00860854.
Full textAbstract:
Dans cette thèse, nous étudions les écoulements de fluides compressibles décrits par les équations de Navier-Stokes-Fourier dans les cas stationnaire et instationnaire et avec des conditions de bord assurant l'isolation thermique et mécanique du fluide. On commence par le cas stationnaire barotrope et des conditions de Navier à la frontière du domaine. La pression est donc de la forme p(%) = % où est appelé coefficient adiabatique et nous arrivons à montrer l'existence de solutions faibles pour > 1.On généralise ensuite ce résultat aux équations de Navier-Stokes-Fourier avec conduction de la chaleur et glissement (partiel ou total) au bord, toujours dans le cas stationnaire. On montre cette fois-ci l'existence de solutions faibles particulières appelées solutions entropiques variationnelles respectant l'inégalité d'entropie pour > 1 et l'existence de solutions faibles respectant le bilan de l'énergie totale au sens faible pour > 5/4. On travaille ensuite sur les écoulements instationnaires décrits par les équations de Navier-Stokes-Fourier sur une large variété de domaines non bornés, tout d'abord pour des conditions de bord d'adhérence puis pour des conditions de Navier à la frontière (ce qui restreintquelque peu la diversité des domaines non bornés admissibles). On arrive à montrer l'existence de solutions faibles particulières respectant l'inégalité d'entropie et une inégalité de dissipation remplaçant l'égalité de conservation d'énergie totale dans le volume qui n'a plus de sens dans les domaines non bornés. Par après, on met en place une inégalité dite d'entropie relative dont on montre qu'elle est respectée par certaines des solutions faibles exhibées auparavant. Ces solutions sont appelées solutions dissipatives. On parvient à prouver que pour chaque donnée initiale, il existe au moins une solution dissipative. Cette inégalité d'entropie relative nous permet de démontrer le principe d'unicité forte-faiblepour nos solutions dissipatives. Précisément, cela signifie qu'une solution dissipative et une solution forte issues des mêmes données initiales coïncident sur le temps maximal d'existence de la solution forte. La propriété d'unicité forte-faible donne un fondement à la notion de solution dissipative pour les domaines non bornés.