Choix HAT205C et HAT201T

L’UE introduit la notion et la mise en pratique d’études expérimentales en sciences de la Terre, depuis la mesure instrumentale sur le terrain jusqu’à l’analyse quantitative, la modélisation et l’interprétation des données acquises. En pratique, l’UE s’articule autour d’une méthode de mesure physique, la gravimétrie, appliquée à la dynamique terrestre. Une partie des expériences réalisées sur le terrain est centrée sur la structure terrestre globale (mesure de g et de son gradient vertical pour la détermination de la masse) et sa dynamique (déformation élastique par phénomène de marées). Une seconde partie est dédiée à l’imagerie locale du sous-sol en lien avec la ressource en eau (imagerie et bilan de masse en lien avec le stockage d’eau en sub-surface). Une part importante de l’UE est consacrée à l’analyse des mesures et leur modélisation.

Volumes horaires :

• CM : 12 h
• TD : 12 h
• TP : 6 h
• Terrain : 6 h

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1) Thermodynamique et Equilibre Chimique (27h)

1.1 le cours (15h): bases de la thermodynamique (concepts d’énergie et d’entropie), potentiel chimique et d’équilibre; degré d’avancement ; déplacement d’équilibre; applications à la chimie des solutions et aux transitions de phase

 1.2 les TD (13h):

Autour du concept d'énergie afin de bien mettre en relation les différentes formes d’énergies ; autour du concept d’entropie: lien entre états micro et macroscopique, notion de réversibilité/irréversibilité et d’équilibre ; autour de la notion de potentiel chimique: utilisation de la loi d’action de masse (équilibre en solution et transition de phase)    

2) Introduction à la cinétique chimique (6h)

 2.1 le cours (2h): lien entre thermodynamique et cinétique : théorie de l’Etat de Transition/Complexe Activé ; Définition : vitesse, ordre et constante de vitesse, temps de demi-vie ; Cas de cinétiques simples ; Activation thermique :loi d’Arrhenius

2.2 les TD (4h): détermination de l’ordre d’une réaction ; utilisation des paramètres

caractéristiques (t_1/2, k..); détermination d’une énergie d’activation

3)  Introduction à la Radioactivité (3h)

3.1 le cours (1,5h): historique ; structure du noyau, particules et forces mises en jeu ; réactions nucléaires : fusion/désintégration et rayonnement; isotopes et stabilité; radioactivité naturelle ; DE=Dm.c² 

3.2 les TD (1,5h): énergie : comparaison réaction chimique/réaction nucléaire ; temps de désintégration ; datation C¹⁴

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Origine et Evolution de la planète ;

Echelle géologique et Géochronologie ;

Géographies, topographies et environnements passés ;

Interactions Biosphère/Hydrosphère/Atmosphère/Geosphère,

Evolution humaine et anthropisation ;

Ressources naturelles (eau, énergie, ressources minérales) et anthropisation 

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L’UE de planétologie se focalise sur le Système Solaire et ses planètes. Sa position dans l’Univers est également abordée permettant d’introduire la notion d’exoplanète (détection et habitabilité). L’enseignement se compose de 3 parties : l’astrophysique, la géophysique et la géochimie. La partie astrophysique débute par une mise en contexte dans l’Univers puis aborde la formation du Système Solaire, sa dynamique et son évolution. La partie géophysique traite des intérieurs planétaires et de leur évolution à partir des données de missions spatiales. La partie géochimie s’intéresse à la nucléosynthèse, à l’abondance des éléments chimiques et à la composition de la Terre primitive, actuelle et des autres planètes à partir de l’étude des météorites. La démarche développée associe approches théoriques et pratiques.

Volumes horaires:

• CM : 18h
• TD : 9h
• TP : 9h

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Chapitre 1 : Suites:  Suites arithmétiques et géométriques. Calcul de sommes.

Chapitre 2 : Fonctions hyperboliques: définition, courbes, dérivées

Chapitre 3 : Calcul intégral : intégrale, primitives, IPP, Changement de variables, équations différentielles du premier ordre

Chapitre 4 : Courbes et surfaces: droite, plan cercle parabole, coordonnées cylindriques et sphériques, Longueurs, surfaces, volumes des solides usuels

Volumes horaires :

• CM : 18
• TD : 18

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A travers cette UE, plusieurs disciplines seront balayées afin d’apporter les rappels et/ou les bases concernant :  la Biosphère, Hydrosphère et l’Atmosphère, ainsi que et surtout, leurs évolutions depuis l’origine de la planète. Les disciplines (et grandes thématiques) abordées seront :

-la Paléontologie : Evolution, Biochronologie et Eres géologiques, Biodiversité et Crises passées.

-la Climatologie et l’Océanologie : Comment étudier le climat ? quel est le rôle de l’océan et de la biosphère terrestre. Face aux enjeux planétaires contemporains, des outils sont développés pour mieux caractériser les mécanismes des changements climatiques et leurs impacts sur les environnements terrestres et marins du passé à l'avenir via notamment la modification des cycles biogéochimiques à l'échelle de la planète. La géochimie environnementale sera une méthode centrale pour caractériser à la fois l’empreinte anthropique et naturelle.

Avec pour objectifs principaux de bien comprendre les interactions dans le passé de ces enveloppes avec la Geosphère (abordée plus en profondeur dans l’UE HAT102T géologie) et de savoir analyser un paysage naturel actuel au regard de son évolution au cours des temps géologiques.

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