Thermodynamique
Le début du cours est principalement orienté vers les transferts énergétiques et les bilans d'énergie ; les techniques de raisonnements et de calculs rencontrées (communes à divers domaines de la physique tels que la diffusion, la conduction ohmique, ...) font souvent l'objet d'exercices et de problèmes dans les divers concours de recrutement aux grandes écoles. Les premier et deuxième principes de la thermodynamique, vus en première année, conduisent ensuite à définir la notion de potentiel thermodynamique avec les fonctions F' et G', et ainsi à introduire pour un système les fonctions d'état F (énergie libre) et G (enthalpie libre). Celles-ci permettent alors l'étude de divers systèmes thermodynamiques (équilibre, sens d'une évolution possible, ...) tels que l'étude thermodynamique d'un fluide homogène (étude des coefficients calorimétriques, relation de Clapeyron, de Mayer, effet Joule-Thomson, ...), le corps sous deux phases (relation de Clapeyron, caractéristiques des transitions de phase, enthalpie de changement d'état, ...) et le magnétisme dans la matière (modélisation de l'aimantation, aspects thermodynamiques du paramagnétisme et du ferromagnétisme, ...).
