Une introduction à l'hydrodynamique cryogénique : une conférence de Philippe-E. Roche, chercheur au département MCBT (Matière Condensée et Basses Températures) de l'Institut Néel, qui s'intéresse à la turbulence des fluides et en particulier celle de l'hélium à très basse température.
Mot(s) clés libre(s) : hydrodynamique, cryogénie, hélium, basse température, turbulence, turbulence quantique, superfluide, convection, écoulement, cellule de Rayleigh-Bénard, transfert thermique, vortex, fluide

Les métaux et leurs alliages ont toujours joué un rôle primordial dans le développement de nos sociétés. Ils ont toujours contribué à la résolution de bon nombre de problèmes de société incontournables. Plutôt que de faire un inventaire, on s'efforcera de montrer les diverses étapes à franchir dans le développement d'un alliage métallique destiné à remplir une fonction donnée. On illustrera également les développements des grandes disciplines (Chimie, Physique, Mécanique, Simulation Numérique) qui ont largement contribué à la métallurgie. A cet effet, on rappellera tout d'abord les spécificités physiques des métaux et alliages métalliques. On montrera à ce propos comment il a été possible de profiter de certains traits spécifiques favorables et de surmonter quelques handicaps, comme la densité. Parmi les situations extrêmes envisagées, on se restreindra à celles qui font appel à la résistance mécanique des métaux et des alliages métalliques en traitant successivement le cas des très basses températures (transport de gaz liquéfiés), des très grandes vitesses de déformation (" crash " automobile), des températures élevées (turbines aéronautiques) et celui de l'irradiation aux neutrons (réacteurs électronucléaires). On conclura en envisageant un certain nombre d'applications pour lesquelles le développement de nouveaux alliages métalliques reste un verrou technologique et pose de réels défis scientifiques et techniques.
Mot(s) clés libre(s) : alliage métallique, déformation, irradiation neutronique, métallurgie, physique du solide, plasticité, résistance mécanique, science des matériaux, structure granulaire, température élevée, très basse température

Dans cette vidéo, Sandrine Pincemin présente le fonctionnement, la performance et les différents types de pompes à chaleur, systèmes thermodynamiques permettant de prélever de l'énergie d'une source froide afin de la porter vers une source chaude.
Mot(s) clés libre(s) : très basse température, géothermie, énergies renouvelables, pompe à chaleur

Dans cette vidéo, Sandrine Pincemin présente le principe d'exploitation de la géothermie très basse température. Après avoir montré le potentiel et les variations de cette ressource, elle montre les grands types de capteurs qui peuvent être utilisés pour récupérer cette chaleur.
Mot(s) clés libre(s) : très basse température, géothermie, énergies renouvelables, technologie

Après une présentation des notions de base de la thermodynamique, des expériences montrent d'abord des exemples de phénomènes pour lesquels flux et force généralisée sont proportionnels (thermodynamique linéaire) : diffusion de la matière, conduction de la chaleur, thermodiffusion, colonne de Clusius et Dickel. Mais c'est dans le domaine des processus irréversibles et non linéaires ou flux et forces ne sont plus proportionnels, qu'émergent des comportements plus complexes offrant de nombreuses analogies avec les systèmes vivants. C'est le cas de la réaction BZ (Belousov Zhabotinsky) dont le potentiel d'oxydo-réduction du mélange réactionnel peut présenter des variations périodiques. Cette évolution périodique est comparable à certaines oscillations biologiques (populations de bactéries : cas de l'ensemble proie-prédateur Escherichia coli et Bdello bacteriovirus). Cette réaction donne aussi naissance à des répartitions non uniformes des composants dans l'espace (cas des ondes spirales). La réaction de BR (Briggs-Rauscher) peut présenter deux états simultanément stables (l'un oscillant, l'autre non-oscillant) et on passe de l'un à l'autre sous l'effet d'une perturbation. Plus récemment, d'autres réactions chimiques du même type peuvent aussi donner spontanément naissance à des modulations spatiales périodiques de la concentration des composants (dites structures de Turing).GénériqueAuteurs scientifiques : Adolphe Pacault, Christian Vidal, Patrick de Kepper et Anne-Marie Merle-Dorthe Réalisateurs : Alain Bedos et Christian Moncel Producteur : CNRS Audiovisuel (SERDDAV) Diffuseur : CNRS Diffusion, vidéothèque, photothèque. (videotheque@cnrs-bellevue.fr)
Mot(s) clés libre(s) : chaleur, changement d'état, entropie, équilibre non-linéaire, réaction de Briggs-Rauscher, réaction oscillante, réactions Belousov-Zhabotinsky, température, thermodynamique

Troisième chapitre du cours "Fenêtres sur l'Univers" Ce chapitre traite de phénomènes qui peu ou prou ont à voir avec un paramètre plus intime des objets, leur température. Il aborde, entre autres questions : - La définition de la température effective stellaire. - Le lien entre cette température et le spectre de l'étoile, puis le lien entre ce spectre stellaire et les autres propriétés de l'étoile. - Les propriétés des étoiles, ordonnées selon un diagramme température-luminosité. La question de l'évolution stellaire - comment les étoiles naissent, vivent et meurent - est alors abordée.
Mot(s) clés libre(s) : température, étoile, luminosité, magnitude, évolution stellaire, effet Doppler, corps noir, classification spectrale, diagramme Hertzsprung-Russell

sous-chapitre du cours "Fenêtres sur l'Univers" Le bestiaire stellaire est vaste, de l'étoile géante à peine née et déjà presque supernova, à la naine rouge qui va briller modestement des dizaines de milliards d'années, en passant par le soleil. Le but de ce sous-chapitre est de présenter différents outils qui permettent d'ordonner et comprendre cette classe d'objets et, avec Corneille, appréhender cette obscure clarté qui tombe des étoiles.
Mot(s) clés libre(s) : température, étoile, luminosité, magnitude, évolution stellaire, effet Doppler, corps noir, classification spectrale, diagramme Hertzsprung-Russell

sous-chapitre du cours "Fenêtres sur l'Univers" Le but de ce sous-chapitre consiste à introduire les outils qui permettront de comprendre la classification des étoiles, l'évolution stellaire. Il répond principalement aux questions : - Que représente la température effective d'une étoile ? - Comment mesure-t-on sa luminosité ?
Mot(s) clés libre(s) : température, étoile, luminosité, magnitude, effet Doppler, corps noir, spectroscopie

Le cours en ligne "Fenêtres sur l'Univers" est conçu pour l'accompagnement et l'approfondissement de notions d'astronomie et d'astrophysique. Il reste très proche de la physique, en privilégiant l'outil physique pour comprendre comment fonctionnent les concepts et les objets astronomiques. Le cours comporte 4 chapitres - Distance et temps : Se repérer, dans le temps comme dans l'espace, est à la base de toute bonne astrophysique. Il suffit, pour s'en convaincre, de penser à l'étape première de l'analyse d'un problème mécanique : la nécessaire identification d'un référentiel, càd d'un solide sur lequel appuyer l'étude, muni d'une horloge fiable et précise. Ce référentiel s'accompagne d'un repère, qui doit permettre des mesures précises. Ce chapitre aborde ainsi les mesures de temps et d'espace qui serviront à définir le cadre de travail de toute l'astronomie. - Masse : Comment "peser" l'Univers et ses objets ? Ce chapitre aborde les droits et devoirs de l'interaction gravitationnelle, qui régit l'Univers à toute échelle, et répond lorsque c'est possible à la question pesée... euh, posée. - Température : Sous le terme de température sont rassemblés les phénomènes énergétiques responsables et constitutifs du rayonnement d'un objet de l'Univers. Le lien entre la thématique astrophysique et la microphysique apporte la lumière. Et la température est toujours en embuscade, via le gaz parfait, via le corps noir, pour régenter les lois physiques. - Instrumentation : L'astrophysique d'aujourd'hui s'appuie sur des outils instrumentaux de pointe. Le but de ce chapitre est de parcourir quelques-uns des grands principes instrumentaux, qui permettent de comprendre le fonctionnement d'une chaîne de collecte du signal, en décortiquant les informations spatiale, spectrale, temporelle... présentes dans les signaux ténus observés.
Mot(s) clés libre(s) : astronomie, temps, distance, mesure, triangulation, échelle des distances, gravitation, Newton, dynamique, binarité, exoplanètes, lois de Kepler, systèmes binaires, marées, problème à N corps, température, étoile, luminosité, magnitude, évolution stellaire, effet Doppler, corps noir, classification spectrale, diagramme Hertzsprung-Russell, instrumentation, optique, diffraction, interférence, spectrométrie, miroir, télescope, monture, astrométrie, photométrie, imagerie, spectro-imagerie, détecteur, CCD, bruit, signal, Fourier, caméra, optique adaptative, chaîne de mesure, traitement du signal

sous-chapitre du cours "Fenêtres sur l'Univers" Le but de ce sous-chapitre est de présenter différents outils qui permettent de comprendre les bases de l'évolution des étoiles, avec de la physique simple et juste. Simplicité et justesse n'impliquent malheureusement pas la précision nécessaire pour rendre compte des phénomènes observées. Elles donnent néanmoins des idées qualitativement correctes, quantitativement raisonnables, que l'on sera amener à préciser en tenant compte des résultats obtenus par des moyens autrement plus précis... mais impossibles à présenter dans ce cours. La première section introduit des notions physiques utiles pour la suite, dont une est essentielle : la compression gravitationnelle. En 3 étapes sont ensuite abordées la naissance, la vie et la mort des étoiles, essentiellement sous l'angle des processus physiques à l'œuvre. La dernière section introduit les résultats de physique stellaire induits par les processus précédemment décrits, pour décrire l'évolution stellaire à partir de modélisations plus précises.
Mot(s) clés libre(s) : température, étoile, luminosité, évolution stellaire, corps noir, classification spectrale, diagramme Hertzsprung-Russell, gravitation