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CHAPITRE
Prévision du sens des
transformations spontanées :
Entropie – Enthalpie libre
Ce chapitre couvre l’essentiel de la matière du chapitre 12 de la 6 e édition du Cours de
Chimie physique.
Exercice 9.1 Introduction de la notion d’entropie
Quelle est la fonction d’état dont la variation caractérise un système qui reçoit
la chaleur δQ à la température T ?
Solution
La chaleur n’est pas une fonction d’état car la quantité d’énergie transférée dépend de la façon
dont s’effectue ce transfert qui dépend de la température de chaque partenaire de l’échange. On
sait que la chaleur s’échange toujours spontanément du plus chaud au plus froid. Dans ce cas, la
transformation est nécessairement irréversible.
En revanche, si les deux partenaires de l’échange sont à la même température, l’échange de
chaleur peut se faire dans un sens ou dans l’autre, c’est-à-dire de façon réversible ; nous noterons
δQ rev cette chaleur échangée réversiblement à la température T qui est à la fois celle du système
et celle de son environnement.
PRÉALABLES
➤ Premier principe de la thermodynamique, chaleur, travail, énergie interne, enthalpie.
➤ Notions de probabilité d’un état, de désordre et d’entropie.
➤ Définition formelle et mode de calcul des variations d’entropie.
➤ Formulation du deuxième principe de la thermodynamique.
➤ Notion d’enthalpie libre et son utilisation pour la prévision des transformations spontanées.
SAVOIR-FAIRE
➤ Calculer une entropie absolue.
➤ Calculer les variations d’entropie accompagnant la transformation réversible ou irréversible
d’un système isolé ou non isolé.
➤ Interpréter la valeur et le signe d’une variation d’entropie associée à une transformation
(possibilité de transformation spontanée, conditions d’équilibre).
➤ Calculer la variation d’enthalpie libre accompagnant une transformation et interpréter son
signe.
Pr
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CHAPITRE
Prévision du sens des
transformations spontanées :
Entropie – Enthalpie libre
Ce chapitre couvre l’essentiel de la matière du chapitre 12 de la 6 e édition du Cours de
Chimie physique.
Exercice 9.1 Introduction de la notion d’entropie
Quelle est la fonction d’état dont la variation caractérise un système qui reçoit
la chaleur δQ à la température T ?
Solution
La chaleur n’est pas une fonction d’état car la quantité d’énergie transférée dépend de la façon
dont s’effectue ce transfert qui dépend de la température de chaque partenaire de l’échange. On
sait que la chaleur s’échange toujours spontanément du plus chaud au plus froid. Dans ce cas, la
transformation est nécessairement irréversible.
En revanche, si les deux partenaires de l’échange sont à la même température, l’échange de
chaleur peut se faire dans un sens ou dans l’autre, c’est-à-dire de façon réversible ; nous noterons
δQ rev cette chaleur échangée réversiblement à la température T qui est à la fois celle du système
et celle de son environnement.
PRÉALABLES
➤ Premier principe de la thermodynamique, chaleur, travail, énergie interne, enthalpie.
➤ Notions de probabilité d’un état, de désordre et d’entropie.
➤ Définition formelle et mode de calcul des variations d’entropie.
➤ Formulation du deuxième principe de la thermodynamique.
➤ Notion d’enthalpie libre et son utilisation pour la prévision des transformations spontanées.
SAVOIR-FAIRE
➤ Calculer une entropie absolue.
➤ Calculer les variations d’entropie accompagnant la transformation réversible ou irréversible
d’un système isolé ou non isolé.
➤ Interpréter la valeur et le signe d’une variation d’entropie associée à une transformation
(possibilité de transformation spontanée, conditions d’équilibre).
➤ Calculer la variation d’enthalpie libre accompagnant une transformation et interpréter son
signe.
Pr