PHASE TRANSITIONS DE

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• MATIÈRE (physique) - Transitions de phase

  • Écrit par Nino BOCCARA
  • 6 055 mots
  • 7 médias

  Les premières transitions de phase observées ont été des changements d'état tels que la fusion de la glace ou la vaporisation de l'eau. Lors d'un changement d'état, le système, au sens de la thermodynamique, se présente comme la réunion de deux sous-systèmes homogènes possédant...

Articles associés

• ALLIAGES

  • Écrit par Jean-Claude GACHON
  • 6 479 mots
  • 5 médias
  Le titane, à gauche, présente la même transition allotropique entre deux formes cristallines que le zirconium et le hafnium. On remarque que le nickel est plus soluble dans le titane β que dans le titane α.

• CHAMPS THÉORIE DES

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 3 928 mots
  • 1 média
  ...concepts de la théorie quantique des champs s'appliquent également à différents aspects de la physique du solide, en particulier à l'étude des transitions de phase et du comportement d'un système aux alentours du « point critique » où coexistent des mécanismes mettant en jeu des échelles de longueurs...

• CHROMODYNAMIQUE QUANTIQUE

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 5 650 mots
  • 6 médias
  ...fluide de quarks et de gluons, proche d’un liquide non compressible dont la viscosité est très faible. De plus, on ne parvient pas à déterminer si la transition de phase vers cet état est du premier ordre (comme la transition habituelle solide/liquide) ou du second ordre (comme la transition entre les...

• CONTINUITÉ ET DISCONTINUITÉ, physique

  • Écrit par Jean-Marc LÉVY-LEBLOND
  • 1 082 mots

  La dichotomie continu /discontinu, comme tous les couples de contraires tirés de l'expérience courante, est mise à mal par la théorie physique. La transformation d'un liquide en gaz montre déjà le caractère limité et relatif de la distinction. L'eau de la casserole que...

• CRISTAUX LIQUIDES

  • Écrit par Henry GASPAROUX
  • 4 238 mots
  • 9 médias
  ...(lipides, phospholipides, protéines, macromolécules) en solution dans un substrat liquide qui est la plupart du temps de l'eau. Il est possible d'induire des transitions de phase en modifiant la concentration de molécules dans le substrat, mais la fragilité de ces systèmes vis-à-vis de la température interdit...

• ÉTAT DE LA MATIÈRE, notion d'

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 1 339 mots
  ...solidification ou de la vaporisation de l'eau, et plus généralement des changements d'état, a permis de construire une théorie générale de ces transitions de phase. Depuis les travaux de Paul Ehrenfest (1933), on les classe en deux types. Les transitions du premier ordre, la fusion et la vaporisation...

• FORME

  • Écrit par Jean PETITOT
  • 24 063 mots
  Considérons par exemple un phénomène critique comme un phénomène de transition de phase. C'est un cas élémentaire d'auto-organisation de la matière puisque, à la traversée d'une valeur critique d'un paramètre de contrôle (la température par exemple), un système physique...

• FROID, physique

  • Écrit par Jean MATRICON, Georges WAYSAND
  • 3 557 mots
  • 2 médias
  ...des molécules aboutit à un refroidissement, mais peut aussi se manifester par un changement qualitatif de la répartition spatiale des molécules, appelé changement de phase. Moins les molécules s'agitent et se heurtent, plus les forces d'attraction qu'elles exercent entre elles peuvent se manifester. Lorsqu'on...

• GELS

  • Écrit par Mireille ADAM, Michel DELSANTI
  • 2 972 mots
  • 4 médias
  On appelle transition sol-gel le changement d'état d'un système qui passe d'une phase unique, le sol, à une biphase sol-gel. Les caractéristiques de cette transition ne dépendent pas du type de gel considéré. Très généralement, on caractérise l'état du processus de gélification par son degré d'avancement...

• GLACE

  • Écrit par Louis LLIBOUTRY
  • 6 987 mots
  • 9 médias
  Sous 202,6 MPa, la masse volumique de la glace Ih est devenue 949 kg/m³ et son point de fusion − 22 ⁰C. C'est un point triple. Au-delà, l'eau est en équilibre avec la glace III, quadratique, de densité 1,15. La variation de la température de fusion de la glace III avec la pression est donc normale...

• LANDAU LEV DAVIDOVITCH (1908-1968)

  • Écrit par Yakov SMORODINSKI
  • 1 837 mots
  • 2 médias
  En 1937, Landau publie deux ouvrages concernant la théorie des transitions de phase de deuxième espèce. Aujourd'hui, cette théorie porte son nom. Elle a servi de point de départ à l'une de ses plus brillantes réalisations, le développement de la théorie macroscopique de la supraconductivité...

• LYOPHILISATION

  • Écrit par Charles ROMOND
  • 3 169 mots
  • 3 médias
  ...minérales par interaction des techniques du vide et du froid. Le produit, préalablement congelé à basse température, est placé dans une enceinte sous vide. L'abaissement de la pression en deçà du point d'équilibre (point triple) sur la courbe de tension de vapeur de l'eau entraîne une sublimation de la glace,...

• MÉDAILLES FIELDS 2022

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 1 441 mots
  • 4 médias

  Les prestigieuses médailles Fields distinguent, tous les quatre ans, deux, trois ou quatre jeunes mathématiciens (âgés de moins de quarante ans) pour « leurs résultats mathématiques exceptionnels ». Leur attribution doit aussi, selon leur fondateur le mathématicien canadien John Charles...

• MÉSOMORPHE ÉTAT

  • Écrit par Jacques SIMON
  • 2 683 mots
  • 6 médias
  ...s'ordonnent selon une symétrie cubique et qui présentent une plage de stabilité thermique bien déterminée entre l'état solide et l'état liquide. Par exemple, l'adamantane présente une transition de phase à − 64 ⁰C et ne devient liquide qu'à 269 ⁰C. La symétrie du réseau est...

• MATIÈRE (physique) - État gazeux

  • Écrit par Henri DUBOST, Jean-Marie FLAUD
  • 7 156 mots
  • 7 médias
  ...l'équilibre liquide-gaz, et la courbe de sublimation (S), relative à l'équilibre solide-gaz (fig. 1). À chacun de ces équilibres est associé un changement de phase réversible : la fusion-solidification (solide ↔ liquide), la vaporisation-liquéfaction (liquide ↔ gaz) et la sublimation-condensation...

• MATIÈRE (physique) - État liquide

  • Écrit par Jean-Louis RIVAIL
  • 2 854 mots
  • 6 médias
  En général, dans le cas d'un corps pur, le changement d'état, c'est-à-dire le passage du solide au liquide ou du liquide au gaz, intervient à une température fixe qui reste constante tant que les deux phases sont en présence et qui ne varie qu'avec la pression.

• MATIÈRE (physique) - États de la matière

  • Écrit par Vincent FLEURY
  • 5 109 mots
  • 4 médias
  ...glaçon trempant dans l'eau. Trois états, et trois seulement, apparaissent dans les diagrammes thermodynamiques d'un corps pur : solide, liquide, vapeur. Ils se distinguent par des propriétés différentes, qui changent brutalement au cours de changement d'état accompagnant la variation de certains...

• NUCLÉAIRE (PHYSIQUE) - Faisceaux d'ions lourds

  • Écrit par Marc LEFORT, Bernard PIRE
  • 6 360 mots
  • 5 médias
  ...d'énergie de l'ordre du GeV ne permet pas d'échanger plus que quelques dizaines de MeV avec les constituants fondamentaux de la matière. Par ailleurs, la chromodynamique quantique prévoit l'existence de deux transitions de phase lorsque la température ou la densité de la matière nucléaire atteint des...

• PERCOLATION

  • Écrit par Jean ROUSSENQ
  • 1 718 mots
  • 3 médias
  Le modèle sur réseau à deux dimensions (d = 2) est schématique. Un problème de percolation se définit plus généralement dans un espace à d dimensions pour un milieu hétérogène composé d'éléments de propriétés très différentes et montrant, à grande échelle, un comportement homogène original...

• PHONON

  • Écrit par Jean-Paul BURGER
  • 2 026 mots
  • 3 médias
  De nombreux composés métalliques ou ioniques présentent des transitions structurales ; en général, il s'agit d'un abaissement de la symétrie cristalline en dessous d'une température critique T _c . Il peut provenir soit d'un déplacement d'atomes à l'intérieur de la maille élémentaire...

• PHYSIQUE - Physique et informatique

  • Écrit par Claude ROIESNEL
  • 5 949 mots
  ...un spin 1/2, c'est-à-dire une variable discrète à deux valeurs, qui interagit seulement avec ses plus proches voisins. Le modèle reproduit la transition de phase ferromagnétique. Décrire les phénomènes critiques est une gageure pour les simulations numériques. Les singularités critiques n'apparaissent...

• PLASMA DE QUARKS ET DE GLUONS

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 1 572 mots
  ...approximation osée, mais considérée comme raisonnable : remplacer l'espace-temps physique continu par un réseau discret de quelques milliers de points. Ils ont ainsi mis en évidence qu'à une certaine « température » un changement qualitatif apparaît : un plasma (parfois appelé quagma) dans lequel quarks...

• PLUTONIUM

  • Écrit par Daniel CALAIS, André CHESNÉ
  • 3 417 mots
  • 1 média
  b) À 110 ⁰C, se produit la transition α → β, qui s'accompagne d'une augmentation de volume considérable (9,2 p. 100). La phase β est également monoclinique (a = 0,928 4 nm ; b = 1,046 3 nm ; c = 0,785 9 nm ; β = 92,13⁰) ; en revanche, elle est superplastique...

• PRÉCIPITATIONS, météorologie

  • Écrit par Léopold FACY
  • 4 652 mots
  • 4 médias
  ...de givre, le phénomène fondamental est un processus thermodynamique à l'échelle microphysique, qui s'appelle précisément la condensation parce que le changement de phase vapeur-liquide ou vapeur-solide a pour résultat de condenser sous un faible volume, dans la nouvelle phase, ce qui était présent sous...

• PRESSIONS PHYSIQUE & CHIMIE DES HAUTES

  • Écrit par Bernard LE NEINDRE, Boris OKSENGORN, Jacques ROMAND, Boris VODAR
  • 4 831 mots
  • 4 médias
  Comme il a déjà été indiqué plus haut, d'après la loi de déplacement de l'équilibre, la pression provoque des transformations vers les phases les plus denses, c'est-à-dire généralement vers l'état solide. En comprimant un liquide, on produira sa solidification ; la...

• PRIX NOBEL DE PHYSIQUE 2016

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 958 mots
  • 3 médias

  Le prix Nobel de physique 2016 distingue les travaux de trois théoriciens, pour la description de nouveaux états quantiques de la matière et des transitions de phase qui mènent à ces états. Les trois physiciens, David J. Thouless (né à Bearsden, en Écosse, en 1934 et mort à Cambridge, en Angleterre,...

• STATISTIQUE MÉCANIQUE

  • Écrit par Berni J. ALDER, Bernard JANCOVICI
  • 5 150 mots
  • 8 médias
  ...nombre macroscopique de bosons dans un même état quantique s'appelle la condensation de Bose-Einstein. Cette condensation constitue un exemple simple de transition de phase : les fonctions thermodynamiques du système ont une singularité mathématique à la température T _c . La condensation de Bose-Einstein...

• SUPRACONDUCTIVITÉ

  • Écrit par Julien BOK
  • 5 147 mots
  • 13 médias
  Vers 1950 en URSS, Lev Landau et Vitaly L. Ginzburg appliquent la théorie thermodynamique des transitions de phase, élaborée par Landau en 1937. Les résultats obtenus retrouvent et étendent les calculs de London. Deux longueurs caractérisent les supraconducteurs :

• SURFACE PHÉNOMÈNES DE

  • Écrit par Jean-François JOANNY, Jean SUZANNE
  • 5 513 mots
  • 4 médias
  Lorsque l'aire par molécule A est grande (faible densité), à faible pression (< 0,1 dyn/cm), la monocouche est dans une phase gazeuse ; en augmentant la pression de surface, on obtient un plateau qui correspond à une transition liquide-gaz. Dans la phase liquide, l'isotherme présente une cassure qui est associée à une transition liquide expansé-liquide condensé. Certaines expériences présentent alors un plateau correspondant à une transition du premier ordre. Cela n'est cependant pas général, et la nature précise de cette transition reste à élucider. À plus forte pression, on...

• SYMÉTRIES, physique

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 5 283 mots
  ...large – le groupe de Poincaré déjà cité – régit les lois de la physique atomique ? L'exemple de la cristallisation n'est qu'un des nombreux cas où une transition de phase entre différents états de la matière s'exprime comme un problème de changement de symétries ; de façon générale, le groupe de symétrie...

• SYSTÈMES OUVERTS, thermodynamique

  • Écrit par Paul GLANSDORFF
  • 1 474 mots

  On attribue volontiers en physique le nom de système au modèle stylisé d'un milieu naturel en vue de simplifier son étude théorique. Le solide strictement indéformable, le fluide incompressible et le gaz parfait sont des exemples classiques de tels systèmes....

• TEMPÉRATURES PHYSICO-CHIMIE DES HAUTES

  • Écrit par François CABANNES
  • 3 372 mots
  • 11 médias
  ...zircone pure, frittées à haute température, tombent en poudre au cours du refroidissement ; on doit ajouter de la chaux pour stabiliser la zircone dans la phase cubique, qui est la phase stable aux très hautes températures ; on supprime ainsi les transformations cristallines subies par la zircone pure....

• THERMIQUE ANALYSE

  • Écrit par Paul GLANSDORFF
  • 1 467 mots
  • 1 média
  Parmi les réactions réversibles, certaines s'effectuent sans variation de masse. Il en est ainsi des changements d'état (fusion, solidification), des transformations allotropiques (la transformation α ⇌ β du quartz, par exemple), des transformations du second ordre, caractérisées par la variation...

• THERMODYNAMIQUE (notions de base)

  • Écrit par Bernard DIU
  • 5 311 mots
  ...évaporé). Ainsi, l'eau liquide portée à 100 ⁰C bout d'autant plus vigoureusement que l'on chauffe plus fort. C'est que le passage – transition de phase – d'un liquide à sa vapeur, à pression et à température fixées, demande de la chaleur, que l'on appelle ...

• THERMODYNAMIQUE - Processus irréversibles non linéaires

  • Écrit par Agnès BABLOYANTZ, Paul GLANSDORFF, Albert GOLDBETER, Grégoire NICOLIS, Ilya PRIGOGINE
  • 8 573 mots
  • 8 médias
  ...jamais introduire un comportement nouveau (par rapport à celui qui caractérise l'équilibre lui-même), à une exception importante près : les phénomènes de transitions de phase. Dans ce cas, les différents modes du mouvement seront fortement couplés. En faisant varier certains paramètres d'état, telles la...

• URANIUM

  • Écrit par Bernard BOUDOURESQUES, Jean CARALP, Jeanne LEHMANN, Jean-Louis VIGNES
  • 5 481 mots
  • 9 médias
  L'uranium possède trois variétés allotropiques entre la température ambiante et son point de fusion. Jusqu'à 668 ⁰C, il présente la structure orthorhombique (phase α) ; entre 668 et 775 ⁰C, il possède la structure quadratique (phase β) ; enfin, de 775 ⁰C jusqu'au point de fusion 1 130...

• VITREUX ÉTAT

  • Écrit par Jean FLAHAUT
  • 4 459 mots
  • 4 médias
  ...utilisée dans la formation du verre, donc au refroidissement, on obtiendra une valeur de T _g différente de celle qui correspond à la formation du verre. Ces données montrent l'intervention des facteurs cinétiques dans la transition vitreuse. Il faut cependant signaler que la nature de celle-ci a fait l'objet...

• WILSON KENNETH GEDDES (1936-2013)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 315 mots

  Né le 8 juin 1936 à Waltham (Massachusetts), Kenneth G. Geddes Wilson est le fils d'un professeur de chimie théorique de l'université Harvard. Il soutint sa thèse de doctorat en 1961 au Caltech de Pasadena sous la direction de Murray Gell-Mann (Prix Nobel 1969 pour ses contributions...

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