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Chapitre 8
Nous lisons les valeurs de l’entropie dans l’abaque n°2 : 𝑠 𝑋 = 𝑠 𝐿130 ◦ C =
1,6346 kJ K −1 kg
−1 et 𝑠 𝑌 = 𝑠 𝑉 170 ◦ C = 6,665 kJ K −1 kg
−1 .
Ainsi, Δ𝑠 = ∫
𝑌
𝑋 (
δ𝑞
𝑇 ) rév.
= +5,03 kJ K −1 kg
−1 .
De l’autre côté, nous pouvons calculer l’intégrale ∫
𝑌
𝑋 (
δ𝑞
𝑇 ) chemin réel
car
nous savons que la chaleur a été apportée lorsque la température était
fixée à 130 ◦ C. Ainsi ∫
𝑌
𝑋 (
δ𝑞
𝑇 ) chemin réel
=
1
𝑇 ∫
𝑌
𝑋 (δ𝑞) chemin réel =
𝑞 𝑋 →𝑌
𝑇
=
1⋅10 6
170+273,15 = +2,26 kJ K −1 kg
−1 .
L’évolution peut être représentée de façon qualitative sur un diagramme
𝑇 − 𝑠 ainsi :
Ici, nous avons Δ𝑠 > ∫
𝑌
𝑋 (
δ𝑞
𝑇 ) chemin réel
et l’évolution est irréversible.
Si nous voulions revenir en arrière, de 𝑌 à 𝑋 , nous serions obligés de
refroidir l’eau en lui retirant nécessairement une quantité plus grande
que 1 MJ kg
−1 .
8.5 L’entropie, le temps, et l’univers
8.5.1 L’entropie pour l’ingénieur
Nous avons vu que l’entropie, de la même façon que l’énergie, est un concept
dont la quantification des variations permet de déterminer les transformations qui sont possibles. Il s’agit donc fondamentalement d’un concept de
physicien/ne. Pour l’ingénieur/e, l’entropie est :
• « ce qui ne varie pas lorsque l’on comprime et détend les fluides de
façon idéale ». Ainsi la quantification de Δ𝑠 nous permet de quantifier
les propriétés que devrait avoir un fluide à la sortie d’un compresseur ou
d’une turbine ;
• « ce qui ne varie pas lorsque l’on transfère de la chaleur à l’intérieur d’un
système de façon idéale ». Ainsi la quantification de Δ𝑠 nous permet de
calculer l’irréversibilité qui a lieu lors des transferts de chaleur.
À chaque fois que nous donnons lieu à une augmentation de l’entropie
globale, il nous faut au final effectuer un rejet de chaleur indésirable. Ainsi,
ces quantifications de Δ𝑠 nous permettent de mesurer la qualité des détentes,
Thermodynamique de l’ingénieur par Olivier Cleynen