2nd principe de la thermodynamique

Question 1

Qu’est-ce que l’entropie ?

Answer 1

Notée S, l’entropie est une énergie par unité de température (en J/K). C’est une fonction d’état extensive.

On l’introduit pour le 2nd principe de la thermodynamique.

Selon Wikipédia : l’entropie peut être interprétée comme la mesure du degré de désordre d’un système au niveau microscopique. Plus l’entropie du système est élevée, moins ses éléments sont ordonnés, liés entre eux, capables de produire des effets mécaniques, et plus grande est la part de l’énergie inutilisable pour l’obtention d’un travail ; c’est-à-dire libérée de façon incohérente.

Question 2

2nd principe de la thermodynamique, pour une transformation donnée (général)

Answer 2

ΔS = S final - S échangée = S créée + S échangée

Question 3

2nd principe de la thermodynamique, pour une transformation quasi-statique, sur un intervalle [ t ; t+dt ]

Answer 3

dS= δS échangée + δS créee

Question 4

Le système échange de l’entropie avec des ____________.

Answer 4

Sources de chaleurs = milieux capable d’échanger de la chaleur avec le système

Attention, ce milieu ne contient pas de chaleur mais de l’énergie potentielle, critique et interne. On se limite aux sources de chaleur à température uniforme.

Question 5

entre t et t+dt

δS échangée =

Answer 5

Tsource

Question 6

entropie échangée pour toute la transformation :

S échangée =

Answer 6

intégrale de initiale à finale de

Tsource

si Tsource = cste alors

S échangée = Q / Tsource

Question 7

Entropie créée :

• pour une transformation réversible:
• pour une transformation irréversible:

Answer 7

• S créée = 0
• S créée > 0

C’est cette inégalité qui explique que certaines transformations ne peuvent pas avoir lieu.

Question 8

Entropie échangée pour une transformation réversible

Answer 8

• intervalle de temps t, t+dt

dS=Scréée + Séchangée

• pour toute la transformation:

δS=0 (par définition)
δS échangée = δQ / Tsource = δQ/T

finalement, pour une transformation réversible :

dS = δQ/T

Question 9

transformation isentropique, c’est quoi ?

Answer 9

S = constante donc ΔS=0

_____________________
1er cas :

δS échangée = δS créée = 0

cela se produit pour une transformation réversible et sans échanges de chaleur; C’est une transformation adiabatique et réversible.
___________________
2eme cas

le système fournit de la chaleur/entropie tel que l’entropie échangée est égale à l’opposé de l’entropie créée.

δSe = -δSc