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UE6 - Physique
Fiche formules
| Question | Answer |
|---|---|
| Variation E potentielle de pesanteur | ΔE_pes=Δmg(z_B-z_A ) |
| Variation E cinétique | ΔE_c=1/2 Δm(v_B^2-v_A^2 ) |
| Hypothèse Bernoulli | ΔE_tot=0=ΔE_c+ΔE_pes+ΔE_pres |
| Équation de Bernoulli | P_A+ρgz_A+1/2 ρv_A^2=P_B+ρgz_B+1/2 ρv_B^2=cste |
| 2ème loi de Pascal | si z_B=z_C alors P_B=P_C |
| 3ème loi de Pascal | si z_A>z_B alors P_A<P_B (pression augmente avec la profondeur) |
| Différence de pression 3ème loi de Pascal | ΔP+ρgΔz=0 |
| Relation vitesse fluide et différence de hauteur hD | v=√(2gh_D ) " et " h_D=v^2/2g |
| Effet venturi | utilisation équation Bernoulli |
| Force de frottements | dF=-ηdS×dv/dx |
| Nombre de Reynold | R_e=vρr/η si R_e≤1000 alors laminaire ; si R_e≥5000 alors turbulent |
| Résistance mécanique | R=8ηl/(πr^4 ) |
| Perte de charge | ΔP=R×D= 8ηl/(πr^4 )×D |
| Puissance | Π=ΔP×D=R×D^2 |
| Résistance conduit en série | R_tot=∑_i▒R_i |
| Résistance conduit en parallèle | 1/R_tot =∑_i▒1/R_i |
| Débit | D=S×v=V/t |
| Pression | P=ρgh |
| Vaisseaux diamètre < 1 mm | NON newtonien |
| Vaisseaux diamètre > 2 mm | QUASI newtonien |
| Concentration pondérale | C_p=m_soluté/V_solvant (g.L^(-1) ) |
| Concentration molaire (molarité) | C_m=n_soluté/V_solvant =C_p/M_soluté (mol.L^(-1) ) |
| Molalité | n_soluté/m_solvant |
| Fraction molaire | F= n_soluté/(n_soluté+n_solvant ) |
| Concentration équivalente | C_eq=z×C_m |
| 1ère loi de Fick | D=dm/dt=-Di×S×dC/dx |
| Flux (débit par unité de surface) | J=dm/dt×1/S=-Di×dC/dx (×β) |
| 2ème loi de Fick | Di×((δ_2 C)/(δx^2 ))=δC/δt |
| Coefficient de diffusion | Di=(Δl^2)/2Δt (2 dépend de l’énoncé |
| Formule d’Einstein | Di=kT/6πηr |
| Loi de Raoult (abaissement T congélation) | ΔT_f=-1,86×C/M=-1,86×C_m |
| Perméabilité diffusible | P=-D×α/h |
| Loi de Pfeffer Vant’Hoff | π=n_soluté/V×RT=C_p/M_soluté ×RT=〖C_osm〗_soluté×RT |
| Osmolarité | Osmolarité=[1+(β-1)α]×Molarité "avec α coef dissociation & β nombre ions" |
| Concentration osmolaire | C_(osm totale )=∑_(soluté )▒〖C_osm〗_soluté |
| Travail osmotique | W=RT×ln(π_2/π_1 )=RT×ln(C_2/C_1 ) |
| Différence de potentiel permanente | ddp=ϕ_2-ϕ_1=RT/zF×ln(C_1/C_2 ) |
| Pression oncotique | π=RT×(ΔC_osm+[R^(z-) ]) "avec" [R^(z-) ] "la concentration en protéinate" |
| Relation de Nernst | ddp_membrane=Δψ=ψ_2-ψ_1=RT/zF×ln(C_1/C_2 ) |
| Vitesse quadratique moyenne | u=√(〈v^2 〉 )=√(1/N ∑_(i=1)^N▒v_i^2 ) |
| Pression cinétique | dF ⃗=P×dS×n ⃗ □(⇔┬ P=(dF ⃗)/(dS×n ⃗ ))=force/surface |
| Pression fonction vitesse quadratique | P=1/3×N/V mu^2=1/3×n_v mu^2 |
| Pression fonction E cinétique | P=2/3×N/V 〈E_c 〉=2/3×n_v 〈E_c 〉 |
| Température cinétique | 〈E_c 〉=3/2 k_b T=1/2 mu^2 |
| Vitesse quadratique moyenne fonction température | u=√((2U_T)/(N×m))=√(3kT/m)=√((3RT )/M) |
| Équation gaz parfaits | PV=nRT |
| Équation gaz réels | (P+α n^2/V^2 )(V-nb)=nRT |
| Capacité thermique GP mono et di (<60K) | C_V=3/2 nR & U=3/2 nRT=3/2 PV |
| Capacité thermique GP di (60K) | C_V=5/2 nR & U=5/2 nRT=5/2 PV |
| Capacité thermique GP di (700K) | C_V=7/2 nR & U=7/2 nRT=7/2 PV |
| Isochore | P/T=cste ou T/P=cste |
| Isobare | V/T=cste ou T/V=cste |
| Isotherme | PV=cste |
| Pour toute transformation | nR=cste "donc" (P_i V_i)/T_i =(P_f V_f)/T_f |
| Travail force de pression | δW=-P_ext dV "soit" W_(A□(→┬ B))=∫_A^B▒〖-P_ext dV〗 |
| Isochore | δW=0 |
| Isobare | W=-P(V_f-V_i ) |
| Isotherme | W=-nRT×ln(V_f/V_i ) (= (-nRT)/V×dV) |
| Travail total | W_cycle=W_(A→B)+W_(B→A) (horaire = moteur = - / anti-horaire = récepteur = +) |
| Transformation adiabatique | Q=0 |
| E totale système thermodynamique | E=U |
| Premier principe thermodynamique | ΔE=ΔU=Q+W |
| Transformation isochore | W=0 "donc" ΔU=Q=C_v ΔT |
| Enthalpie | H=U+pV |
| Capacité thermique pression constante | dH=C_p dT |
| Transfert thermique isobarique | Q=ΔH |
| Relation de Mayer | C_p-C_v=nR |
| Rapport capacités thermiques | γ=C_p/C_v |
| Cv en fonction de gamma | C_v=nR/(γ-1) |
| Cp en fonction de gamma | C_p=(nR×γ)/(γ-1) |
| Gaz parfait mono | C_v=3/2 nR "donc" Cp=5/2 nR "donc" γ=5/3 |
| Gaz parfait di | C_v=5/2 nR "donc" Cp=7/2 nR "donc" γ=7/5 |
| Loi de Laplace | PV^γ=cste "donc" P_1 V_1^γ=P_2 V_2^γ |
| T et V en fonction de gamma | TV^(γ-1)=cste |
| T et P en fonction de gamma | T^γ P^(γ-1)=cste |
| Changement de température | Q=m×C×dT |
| Changement de phase | Q=m×L |
| Deuxième principe de thermodynamique | ΔS=S_créée+S_reçue |
| Sreçu | S_reçu=∫▒δQ/T_s |
| Transformation irréversible | S_créée>0 |
| Transformation réversible | S_créée=0 |
| Transformation réversible | ΔS=S_reçu=∫▒δQ/T |
| Système isolé | Q=0 "donc" ΔS=S_créée≥0 |
| Transformation adiabatique | S_reçu=0 "donc" ΔS=S_créée≥0 "(>0 irréversible & =0 réversible)" |
| Variation entropie GP | dS=δQ/T "car évolution réversible" |
| Entropie avec T et V | ΔS=C_v ln〖(T_f/T_i )+nR ln(V_f/V_i ) 〗 |
| Entropie avec T et P | ΔS=C_p ln(T_f/T_i )-nR ln(P_f/P_i ) |
| Entropie avec P et V | ΔS=C_v ln(P_f/P_i )+nR ln(V_f/V_i ) |
| Entropie statistique | S=-k∑_s▒P_s ln(P_s ) |
| Probabilité | P_s=1/Ω |
| Système isolé | S=k ln(Ω) |
| Potentiel chimique | μ_i=μ_i^0+RT ln(z_i ) |
| Mélange de GP | μ_i=μ_i^0+RT ln(P_i/P_0 ) |
| Pression de vapeur de A | P_A=P_A^sat×z_A "avec" z_A "la fraction molaire de A dans le mélange" |
| Variation pression de vapeur de A | ΔP_A=P_A^sat×z_B "avec" z_B "la fraction molaire de B dans mélange" |
| Élévation point d’ébullition | ΔT_eb=T_eb-T_eb^0=K_eb×m_soluté "ATTENTION" m_soluté "= molalité" |
| Solution électrolyte | ΔT_eb=T_eb-T_eb^0=K_eb×i×m_soluté "avec i particules dissoutes" |
| Abaissement point de congélation | ΔT_cong=T_cong-T_cong^0=K_cong×m_soluté |
| Pression osmotique loi Van ’t Hoff | Π=RTC |
| Amplitude | E_0=cB_0 |
| Période | T=1/f=2π/ω |
| Pulsation | ω=2πf |
| Nombre d’onde | k=2π/λ |
| Longueur d’onde | λ=cT=c/f=2π/k |
| Énergie | E=hν=mc^2=hc/λ |
| Spectre continu | E e- après interaction noyau |
| Energie | E_c=eU=hν_"max" |
| Longueur d’onde | λ_0=hc/eU=hc/E_c =c/ν_"max" |
| E en eV et λ en nm | E=1240/λ |
| λmax | λ_"max" =3/2 λ_0 |
| Perte d’énergie la plus probable | E=hc/λ_"max" =hc/(3/2 λ_0 )=2/3 eU=2/3 E_"max" |
| Faisceau de rayons X | ϕ=K×i×Z×U^2 |
| Puissance électrique | P=U×i |
| Rendement émission X (<1%) | r=ϕ/P=(KiZU^2)/Ui=K×Z×U |
| Règles quantifications | 0≤l≤n-1 & j=|l±s| |
| Règles des sélections | Δl=±1 & j={0 ;1 ; -1 } |
| Loi de Moseley | √(1/λ)=A(Z-s) |
| Énergie rayon γ | E_γ=Δ〖Mc〗^2 |
| Quantité mouvement photon émis | p=hν/c |
| Énergie émission γ spontanée | E_γ=ΔE=E_i-E_f |
| Émission γ spontanée | (_Z^A)Y^* → (_Z^A)Y+hν(=γ) |
| Isomère métastable | (_Z^Am)X→ (_Z^A)X+γ |
| Loi générale d’atténuation | ϕ_t=ϕ_0×e^(-μx) |
| Couche de demi-atténuation | CDA=ln(2)/μ=ln(2)/(ρμ_m ) |
| Atténuation | ϕ_t=ϕ_0/2^n "avec" n "le nombre de CDA" |
| Effet Compton | Δλ=λ^'-λ=h/mc×(1-cosθ )=〖2,4.10〗^(-12)×(1-cosθ ) |
| Énergie photon diffusé | E^'=E/(1+E/(mc^2 )×(1-cos〖θ)〗 ) |
| Création de paires | hν=2E_c+2mc^2 donc E_c=(hν-2mc^2)/2 |
| Coefficient atténuation élémentaire | π/ρ∝Z ln(E) |
| Coefficient linéaire d’atténuation | μ/ρ=σ_c/ρ+τ/ρ+π/ρ (photoélectrique < Compton < Paires) |
| Défaut de masse | ΔM=m_"nucléons isolés" -m_"noyau" >0 |
| Énergie de liaison nucléaire | B=ΔM.c^2 |
| Désintégration β- | (_Z^A)X→(_Z+1^A)Y+(_-1^0)β+(_0^0)(ν_e ) ̅ |
| Désintégration β- | Δmc^2=Q=E_(β_"max" ^- )+E_γ |
| Désintégration β+ | (_Z^A)X→(_Z-1^A)Y+(_+1^0)β+(_0^0)ν_e |
| Désintégration β+ | Δmc^2=E_(β_"max" ^+ )+2m_e×c^2+E_γ |
| Capture électronique | (_Z^A)X+e^-→(_Z-1^A)Y+(_0^0)ν_e * |
| Capture électronique | Q_CE=Δmc^2+E_l=Δmc^2-E_i |
| Désintégration α | (_Z^A)X→(_Z-2^(A-4))Y+(_2^4)He |
| Désintégration α | Δmc^2=m_He c^2+Q_α |
| Constante radioactive | λ=ln(2)/T |
| Loi décroissance radioactive | N_t=N_0 e^(-λt) |
| Vie moyenne τ | τ=1/λ "soit" T=ln(2)/λ=τ×ln(2) |
| Période radioactive | N_("(" t=nT))=N_0/2^n =N_0×(1/2)^(t/T) donc n=t/T |
| Activité | A_t=|dN/dt|=λN_0=λ×n.N_A=λ×(m.N_A)/M_A |
| Activité | A_t=A_0×e^(-λt)=A_0/2^n |
| Filiation radioactive | X_1^*→X_2^*→X_3 |
| Loi variation N1 | N_1(t) =N_1(0) ×e^(-λ_1 t) |
| Loi variation N2 | N_2(t) =λ_1/(λ_2-λ_1 )×N_1(0) ×(e^(-λ_1 t)-e^(-λ_2 t) ) "→" 〖 A〗_2(t) =λ_2/(λ_2-λ_1 )×A_1(0) ×(e^(-λ_1 t)-e^(-λ_2 t) ) |
| Tout instant | N_1(t) +N_2(t) +N_3(t) =N_1(0) |
| Temps maximum | t_M=ln(λ_2/λ_1 )/(λ_2-λ_1 ) |
| Transfert linéique d’énergie | -dE/dx (keV.µm^(-1) ) |
| Transfert linéique d’énergie | TLE∝(Z_1/ν)^2×nZ_2 |
| Densité linéique d’ionisation | DLI=TLE/w ̅ "avec" w ̅ "énergie moyenne création paire ion dans milieu" |
| Portée (distance maximale parcourue) | P_m∝E/Z |
| Particules α et β | DLI(α)=1000×DLI(β) |