1 • Les deux principes
de la thermodynamique
29
1.4 L’entropie
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
2. cette relation n’est valable que pour les transformations réversibles;
3. l’entropie ne dépend de l’énergie que via la chaleur. Le travail mécanique ne contribue pas à l’entropie.
1.4.2 Relations différentielles de l’entropie
pour les systèmes fermés
Le premier principe nous a permis d’écrire, pour les systèmes fermés, la
relation [1.13] :
δQ + δW = dU + dE cin + dE pot
qui se réduit à :
δQ + δW = dU
pour une transformation dans laquelle les variations d’énergies cinétique
et potentielle sont négligeables. Considérant de plus un système dans
lequel le travail réversible est uniquement dû au travail des forces extérieures de pression (δW = −PdV) et en tenant compte de la définition de
l’entropie (δQ rev = TdS), on obtient :
[1.44]
qui est l’une des relations fondamentales de la thermodynamique applicable aux transformations réversibles mettant en jeu des fluides compressibles au repos et en l’absence de variation d’énergie potentielle.
Un système fermé particulièrement intéressant en thermodynamique
est le système fermé déformable constitué d’une masse constante de
fluide (par exemple unitaire). Ce système n’échange pas de matière avec
l’extérieur, mais il échange de l’énergie sous les deux formes : chaleur et
travail contre les forces de pression. C’est en étudiant ce système fermé
déformable que l’on déduit les lois fondamentales de la thermodynamique pour la matière (corps purs – monophasiques ou polyphasiques –
aussi bien que mélanges).
La relation entre l’enthalpie et l’entropie est également très utile. Pour
l’obtenir, nous partons de la définition [1.20] de l’enthalpie sous sa
forme intégrale ou différentielle :
TdS = dU + PdV
www.biblio-scientifique.net
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1.4 L’entropie
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2. cette relation n’est valable que pour les transformations réversibles;
3. l’entropie ne dépend de l’énergie que via la chaleur. Le travail mécanique ne contribue pas à l’entropie.
1.4.2 Relations différentielles de l’entropie
pour les systèmes fermés
Le premier principe nous a permis d’écrire, pour les systèmes fermés, la
relation [1.13] :
δQ + δW = dU + dE cin + dE pot
qui se réduit à :
δQ + δW = dU
pour une transformation dans laquelle les variations d’énergies cinétique
et potentielle sont négligeables. Considérant de plus un système dans
lequel le travail réversible est uniquement dû au travail des forces extérieures de pression (δW = −PdV) et en tenant compte de la définition de
l’entropie (δQ rev = TdS), on obtient :
[1.44]
qui est l’une des relations fondamentales de la thermodynamique applicable aux transformations réversibles mettant en jeu des fluides compressibles au repos et en l’absence de variation d’énergie potentielle.
Un système fermé particulièrement intéressant en thermodynamique
est le système fermé déformable constitué d’une masse constante de
fluide (par exemple unitaire). Ce système n’échange pas de matière avec
l’extérieur, mais il échange de l’énergie sous les deux formes : chaleur et
travail contre les forces de pression. C’est en étudiant ce système fermé
déformable que l’on déduit les lois fondamentales de la thermodynamique pour la matière (corps purs – monophasiques ou polyphasiques –
aussi bien que mélanges).
La relation entre l’enthalpie et l’entropie est également très utile. Pour
l’obtenir, nous partons de la définition [1.20] de l’enthalpie sous sa
forme intégrale ou différentielle :
TdS = dU + PdV
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