S4 Physique Chimie

Cet enseignement  est suivi par les 2 groupes étudiants de CyPI (groupe Agronomie et groupe Alimentation) 

Programme :

Cours magistraux : 3 cours de 2h 

Rappels : Système SI, analyse dimensionnelle, écriture d’un résultat. 

Incertitude et composition des incertitudes : notion d’incertitude, incertitude type, incertitude composée, différents types d’incertitude, écart relatif. 

Ajustement Régression linéaire, loi exponentielle, loi de puissance. Coefficient de régression. Covariance. Ajustement polynomial. 

Capteurs et chaine de mesure : étalonnage d’un capteur, réponse d’un capteur, biais, multiples critères pour choisir un capteur. Conversion électronique, amplification, conversion analogique/digitale. Exemples de deux types de capteurs : capteur de température et capteur vidéo. 

Filtrage fréquentiel linéaire. Analyse de Fourier, Bruit, filtres passe-haut, passe-bas, passe-bande. 

Travaux dirigés : 4 séances de 2h 

Chacune des 4 séances reprendra sur des exemples concrets les notions vues en cours. Les étudiants auront l’occasion d’utiliser leur calculatrice (ou ordinateur portable). 

Travaux pratiques :3 séances de 3h 45 

Mesures et composition des incertitudes de mesures : Réflexion sur deux cas simples des erreurs expérimentales qui peuvent impacter la confiance en un résultat.  

Capteurs : Comparaison de trois capteurs de température différents. Sensibilité des capteurs, étalonnage de leur réponse. Ajustement par des différents types de lois (linéaires, puissance ou exponentielle). Capteur d’éclairement, loi de Bouger. 

Analyse spectrale et smartphonique : Utilisation de capteurs intégrés dans un smartphone ; analyse fréquentielle d’un signal acoustique ; filtrage d’un signal bruité, synthèse fréquentielle d’une forme d’onde, au choix de l’étudiant : analyse d’un signal cardiaque ou analyse des relevés de température sur plusieurs années à Dijon. 

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Ce module est également suivi par les étudiants de CYPI

participe du parcours BCP (préparation concours B)

Programme :

Cours magistraux : 5 cours de 2h 

Généralités : Système, états d’un système, équation d’état, variables thermodynamiques. Travail et chaleur échangés au cours d’une transformation. Relation de la statique des fluides, capacité thermique, modes de transfert de la chaleur, thermostat, thermomètres. 

Gaz parfait : Aspect macroscopique, coefficients thermoélastiques. Energie interne, Capacité thermique du gaz parfait. Première loi de Joule. Du gaz parfait au gaz réel. 

Premier principe de la thermodynamique. Cas des systèmes fermés et ouverts. Enthalpie et deuxième loi de Joule. Définition des coefficients calori-métriques. Etude des transformations des gaz parfaits. Relation de Mayer et loi de Laplace. 

Second principe de la thermodynamique. Fonction entropie. Identité thermodynamique. Inégalités de Carnot-Clausius. Cycle et théorème de Carnot. Applications aux machines thermiques : moteur, machine frigorifique (réfrigérateur, pompe à chaleur) 

Changements de phase des corps purs. Allure du diagramme d’équilibre (P,T). Vapeurs sèche et saturante. Vaporisation en atmosphère gazeuse limitée. Allure du diagramme (P,u). Courbe de saturation. Chaleur latente. Relation de Clapeyron.  

Travaux dirigés : 5 séances de 1h45 

Chacune des 5 séances reprendra des exemples concrets les notions vues en cours.  

Travaux pratiques : 2 séances de 3h 00 

Loi de Boyle-Mariotte et gaz parfait : utilisation du tube de Kröncke. 

Mesure du coefficient  𝜸 pour l’air : par les méthodes de Clément et Désormes et de résonnance.  

Technique du vide : Mesures de pression par différents manomètres et baromètres. Etalonnage d’une jauge de pression par l’utilisation d’un manomètre à capsule. Mesure de vitesse de pompage et détermination du régime d’écoulement par le calcul du nombre de Knudsen.  

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Cet enseignement  est suivi par les 2 groupes étudiants de CyPI (groupe Agronomie et groupe Alimentation) 

Participe du parcours PCB (préparation concours B)

Ce module a pour objectif de mettre en pratique les notions essentielles de la chimie des solutions, après un bref rappel des concepts théoriques sous forme de cours intégré. 

Programme :

Cours intégré (10h) 5 x2h 

Réactions acido-basiques 

Réactions d’oxydo-réduction 

Réactions de précipitation 

Réactions de complexation 

Cinétique chimique 

Travaux pratiques (15h) 5 x3h 

Préparation de solutions et vérification de leur titre par pH-métrie 

Equilibres de précipitation-solubilité dépendant du pH 

Equilibres d’oxydo-réduction 

Détermination d’une loi cinétique par étude pH-métrique de la saponification de CH3CO2C2H5 

Dosage du lait : acidité, teneurs en chlorure et en calcium 

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Ce module participe pour l'élaboration d'une spécialité en PCB (Préparation au concours B)

Ce module est également suivi par les étudiants de CYPI

Objectif de cet enseignement est d’aborder la notion d’orbitale moléculaire et faire la liaison avec la géométrie moléculaire et la réactivité chimique. Maitriser la construction des diagrammes de corrélation entre orbitales atomiques et moléculaires pour AH, A2 et AB avec A et B des éléments appartenant au bloc p. Maitriser la construction rationnelle des schémas de Lewis et retrouver la géométrie des molécules simples. Introduction aux liaisons ioniques, métalliques, hydrogènes et Van der Waals. Ouvertures sur les Interactions intermoléculaires en biologie : micelles, membranes, vésicules et liaisons hydrogènes

Programme :

Cours (15h) 7 x 2h +1h 

 Chapitre 1 : Orbitales moléculaires et Diagrammes de corrélation 

Chapitre 2 : Les Schémas de Lewis 

Chapitre 3 : Les autres liaisons 

Travaux dirigés (10h) 5 x2h 

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Ce cours est suivi également par les étudiants de CYPI

Fournir les bases de l’Atomistique au travers de la classification périodique. Maitriser le modèle de Bohr et prévoir intégralement les spectres d’émission et d’absorption de l’hydrogène et des hydrogénoïdes. Initiation à la mécanique quantique et connaissance des modes de représentation des orbitales atomiques. Analyse des différents processus à l’origine de la couleur des objets, spécifiquement en biologie. Découvert de la luminescence dans le monde animal et végétal. Analyse de la classification périodique et illustration de la réactivité par des vidéos caractéristiques. Programme :

Cours (19h) 9 x 2h +1h 

Chapitre 1 : L’atome de Bohr à la lumière des réverbères  

Chapitre 2 : Le monde de Psi 

Chapitre 3 : La Classification périodique 

Travaux dirigés (6h) 3 x2h 

Illustration et application au travers d’exercice des concepts 

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