Energy transformations - Département de Physique de l'Ecole Normale supérieure

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Energy transformations

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Faculty : Stephan FAUVE
Tutor : Guillaume Michel
ECTS credits : 3
Language of instruction : French
Web site :

Description

1. Bilans énergétiques de la terre

Energie solaire
Cycle de l’eau, vents, courants, hydroélectricité
Photosynthèse, énergies fossiles
Géothermie

2. Machines thermiques

Rendement de Carnot, sources d’irréversibilité
Quelques exemples de machines thermiques
Machine de Stirling et rendement de Carnot
Rendement à puissance maximale (Curzon et Ahlborn)
Rendement de Curzon et Ahlborn dans la limite d’Onsager
Bornes sur le rendement de machines réelles

3. La thermoélectricité

Effets Seebeck, Peltier, Thompson
Analyse simple de la génération thermoélectrique
Limitations du rendement

4. Transformations d’énergie par l’intermédiaire d’instabilités

L’effet dynamo : génération d’électricité à partir de travail mécanique
Moteurs électriques
Instabilités thermoacoustiques

5. Quelques systèmes naturels fonctionnant comme des machines thermiques

La convection
Dynamique à grande échelle de l’atmosphère des planètes
Les vortex comme réfrigérateurs
Amplification d’un cyclone

6. Les cellules solaires

Rappels de thermodynamique du gaz de photons
Principe des cellules solaires
Transformation rayonnement-travail
La limite de concentration solaire
Effet du gap sur la limite du rendement des cellules solaires

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