LES PRINCIPES
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dS = δ e S + δ i S
δ e S est l’entropie d’échange, due à l’existence de transferts thermiques :
δ e S =
δ Q
T ext
où δ Q est le transfert thermique reçu à travers la paroi limitant le système de l’extérieur et T ext la température de cette frontière. Le terme de création d’entropie δ i S est
positif ou nul (l’égalité correspond aux transformations réversibles) :
δ i S 0
c’est sous cette forme que nous écrirons souvent le second principe. Le terme d’entropie d’échange est de signe quelconque.
c) Transformations quasi-statiques, transformations réversibles
La thermodynamique que nous étudions ici est essentiellement une théorie des états
d’équilibre et des transformations qui font passer le système d’un état d’équilibre
initial vers un état d’équilibre final après modification de contraintes extérieures où
d’un état initial hors-équilibre vers un état final d’équilibre.
Parmi toutes les transformations possibles, certaines sont particulièrement importantes : il s’agit des transformations quasi-statiques et des transformations réversibles :
• transformations quasi-statiques : une transformation quasi-statique est une transformation au cours de laquelle le système passe par une suite d’états d’équilibre
infiniment proches avec le milieu extérieur ;
• transformations réversibles : un système subit une transformation réversible s’il
revient à son état initial quand on décrit une transformation quasi-statique suivie
de la transformation quasi-statique décrite dans le sens opposé.
Ces deux définitions sont illustrées et éclairées par les exemples suivants.
Transformations mécaniquement irréversibles
Soit un cylindre placé dans un champ de pesanteur, d’axe vertical et fermé par un
piston mobile de masse m 0 , se déplaçant sans frottement (voir figure 1.2). Le cylindre
contient un gaz parfait. Les parois du cylindre et le piston sont supposés athermanes
(pas de transfert thermique).
Soit p 0 la pression extérieure. La pression initiale dans le cylindre est donc :
p 1 = p 0 +
m 0 g
S
.
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dS = δ e S + δ i S
δ e S est l’entropie d’échange, due à l’existence de transferts thermiques :
δ e S =
δ Q
T ext
où δ Q est le transfert thermique reçu à travers la paroi limitant le système de l’extérieur et T ext la température de cette frontière. Le terme de création d’entropie δ i S est
positif ou nul (l’égalité correspond aux transformations réversibles) :
δ i S 0
c’est sous cette forme que nous écrirons souvent le second principe. Le terme d’entropie d’échange est de signe quelconque.
c) Transformations quasi-statiques, transformations réversibles
La thermodynamique que nous étudions ici est essentiellement une théorie des états
d’équilibre et des transformations qui font passer le système d’un état d’équilibre
initial vers un état d’équilibre final après modification de contraintes extérieures où
d’un état initial hors-équilibre vers un état final d’équilibre.
Parmi toutes les transformations possibles, certaines sont particulièrement importantes : il s’agit des transformations quasi-statiques et des transformations réversibles :
• transformations quasi-statiques : une transformation quasi-statique est une transformation au cours de laquelle le système passe par une suite d’états d’équilibre
infiniment proches avec le milieu extérieur ;
• transformations réversibles : un système subit une transformation réversible s’il
revient à son état initial quand on décrit une transformation quasi-statique suivie
de la transformation quasi-statique décrite dans le sens opposé.
Ces deux définitions sont illustrées et éclairées par les exemples suivants.
Transformations mécaniquement irréversibles
Soit un cylindre placé dans un champ de pesanteur, d’axe vertical et fermé par un
piston mobile de masse m 0 , se déplaçant sans frottement (voir figure 1.2). Le cylindre
contient un gaz parfait. Les parois du cylindre et le piston sont supposés athermanes
(pas de transfert thermique).
Soit p 0 la pression extérieure. La pression initiale dans le cylindre est donc :
p 1 = p 0 +
m 0 g
S
.