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Cont stats5 2015 16 UNIVERSITE CADI AYYAD Année universitaire - FACULTE DES SCIENCES SEMLALIA DEPARTEMENT DE PHYSIQUE MARRAKECH Contrôle de physique statistique Semestre S Durée h Préambule Calculer le nombre d ? états microscopiques accessibles d ? un sy

UNIVERSITE CADI AYYAD Année universitaire - FACULTE DES SCIENCES SEMLALIA DEPARTEMENT DE PHYSIQUE MARRAKECH Contrôle de physique statistique Semestre S Durée h Préambule Calculer le nombre d ? états microscopiques accessibles d ? un système isolé formé de N particules discernables avec la contrainte que la somme de leurs énergies soit égale à E unités d ? énergie Indication Schématiser le problème en notant les particules par des cases et les unités d ? énergie par des points Exercice On considère trois systèmes initialement isolés A A et A On note A le système total union des systèmes A A et A Partie I A est formé de trois particules et a une énergie égale à sept unités d ? énergie A est formé de trois particules et a une énergie égale à six unités d ? énergie A est formé de quatre particules et a une énergie égale à cinq unités d ? énergie Chaque particule peut avoir ? unités d ? énergie Les di ?érentes particules sont supposées identiques et discernables - Calculer les nombres d ? états microscopiques ? ? et ? respectivement des systèmes A A et A En déduire le nombre d ? états microscopiques du système total A composé des trois systèmes séparés par des cloisons isolantes - On retire les cloisons Le système total A est toujours isolé Calculer le nombre d ? états microscopiques du système A dans cette nouvelle situation Commenter Partie II A est formé de N particules et a une énergie égale à E E unités d ? énergie A est formé de N particules et a une énergie égale à E E unités d ? énergie A est formé de N particules et a une énergie égale à E E unités d ? énergie Chaque particule peut avoir ? unités d ? énergie Les di ?érentes particules sont supposées identiques et discernables A l ? état initial les systèmes A A et A sont séparés par des cloisons isolantes et imperméables aux particules On enlève les cloisons le système total A formé de A A et A évolue spontanément vers un nouvel état d ? équilibre - Donner a- les nombres d ? états microscopiques ? ? et ? respectivement des systèmes isolés A A et A Cb- le nombre d ? états microscopiques du système total A dans son état initial composé des trois systèmes séparés par les cloisons isolantes - Quelle serait la variation positive négative o? nulle de l ? entropie du système entre l ? état initial et ?nal Justi ?er votre réponse - Calculer l ? entropie microcanonique Sf du système A dans son état d ? équilibre ?nal Donner son expression dans le cas o? E et N - Calculer la température microcanonique T de A - En déduire l ? expression de E en fonction de N et T - Etudier ses limites à basses et hautes températures Tracer l ? allure de E N en fonction de T Exercice Soit