1 • Les deux principes
de la thermodynamique
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1.4 L’entropie
Définir
la production d’entropie par unité de temps et
noter :
permet d’écrire l’équation [1.56] sous sa nouvelle forme :
[1.57]
où P(S) est positif puisque ∆ i S et dt sont positifs. Il est important
d’observer que, dans cette évolution de l’entropie, on ne peut considérer
que des temps croissants : en terme d’évolution, il est impossible de
remonter le temps. C’est ce que Prigogine appelle « la flèche du temps ».
Un point mérite d’être souligné ici, d i S représente la production
d’entropie dans le système fermé déformable. Ce ne sera la production
d’entropie dans le système ouvert que si les entropies transportées par le
transfert de matière le sont de manières réversibles. Sinon, cette production d’entropie sera la somme d’un terme de production d’entropie dans
le système ouvert plus un terme de production d’entropie due au couplage entre le système ouvert et son environnement.
On peut réarranger cette équation pour lui donner une structure similaire à celle du premier principe [1.30] :
[1.58]
Cette équation de bilan d’entropie ne contient aucun terme mettant en
jeu du travail : la seule forme d’énergie intervenant dans le bilan entropique est la chaleur. Bien que les différentes formes d’énergie soient équi( )
d
d
i S
P S
t
=
ouvert, d
ouvert,
d
d
d
t t
t
S
S
S
t
t
+ -
=
( )
( ) ,
,
d
0
d
i
e s
i
i
e s
S
Q
P S
ms
t
T
=
-
-
≥
Â
Â
N
N
( )
( )
N
( )
,
,
production
variation
d’entropie
variation
variation
d’entropie
toujours
d’entropie
d’entropie
positive
due aux
convectée
échanges de
par échanges
chaleur
de masse
d
d
0
i
e s
i
i
e s
S
Q
ms
P S
t
T
P S
Ï
=
+
+
Ô
Ô
Ô Ô
Ì
Ô
Ô
Ô
≥
Ô Ó
Â
Â
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