230
Chapitre 8
De même, on peut considérer que la température du corps B est homogène :
son évolution est réversible intérieurement et la variation de son entropie
est :
d𝑠 B = +
δ𝑞
𝑇 B
En revanche, la température du système entier [A+B] n’est pas du tout
homogène : son évolution n’est pas réversible intérieurement. Même si
l’ensemble ne reçoit aucune quantité de chaleur de l’extérieur, il n’a pas
« une » température et nous ne savons pas lui appliquer l’intégrale 8/2,
∫
2
1 (𝑇 d𝑠) rév. pour calculer sa variation d’entropie. La variation de l’entropie
du système [A+B] est la somme de celles de ses constituants, c’est-à-dire :
d𝑠 [𝐴+𝐵] = d𝑠 A + d𝑠 B =
δ𝑞
𝑇 B
−
δ𝑞
𝑇 A
(8/15)
Comme 𝑇 A > 𝑇 B , cette variation est positive et non-nulle ; de l’entropie a été
créée lors du transfert thermique irréversible. L’irréversibilité n’a lieu ni dans
la tasse A, ni dans la bouteille B, mais dans la fine frontière matérielle qui
les sépare. L’évolution peut être représentée de manière plutôt convaincante
sur un diagramme 𝑇 − 𝑠 (figure 8.10).
Tout gradient de température donne lieu à une irréversibilité, et se traduit
par une augmentation de l’entropie totale.
On peut se représenter un flux de chaleur entre deux sources de températures
différentes par une opportunité perdue de produire un travail – ce qui sera
sans doute source d’anxiété pour l’étudiant/e comme pour l’ingénieur/e. En
plaçant une machine de Carnot entre les corps A et B, aucune irréversibilité
Figure 8.10 – Variation d’entropie des corps A et B. Les deux aires hachurées sont
égales (représentant la quantité de chaleur δ𝑞), mais la somme des deux entropies
augmente.
Diagramme CC-0 Olivier Cleynen
Thermodynamique de l’ingénieur par Olivier Cleynen
Précédent

- 230/346

Suivant