L’entropie par la thermodynamique
classique
•a
O
c
13
Q
O
rsl
x :
>Q .
O
U
C ’est une approche macroscopique, mais qui va être dérivée de l’approche microscopique précédemment décrite.
1. Interprétation basée
sur la thermodynamique macroscopique
M Entropie et chaleur
L’apport d ’énergie sous la forme de chaleur dans un système augmente l’agitation thermique des espèces et également leur état d’excitation. De ce fait, le désordre s’accroît
car le nombre d ’états microscopiques accessibles augmente (un état microscopique est
décrit par les positions des particules et tient compte aussi de leurs vitesses). Par conséquent, l’entropie augmente également. Le travail fourni au système au contraire impose
un déplacement coopératif des espèces (mouvement directionnel) pour se réaliser et de
ce fait, il n’augmente pas le désordre. Ainsi, l’entropie est une grandeur qui peut s’exprimer en fonction de l’énergie transférée sous forme de chaleur. C ’est une fonction d ’état.
La définition thermodynamique de l’entropie est la suivante : pour le cas idéal d’une
étape infinitésimale réversible (chaleur fournie), la variation d’entropie est égale à (en
supposant que la température reste constante lors de cette étape infinitésimale) :
et en intégrant entre deux états (trajet réversible)
Lors d’une transformation infinitésimale réelle, donc irréversible, mais spontanée, la
variation d’entropie dS correspond à la somme de deux termes : d5” = 6S- +
avec bSla variation d ’entropie interne à la suite de phénomènes irréversibles intervenant inévitablement au sein du système et
la variation d’entropie externe due aux échanges
de chaleur (Ôq) avec le milieu extérieur. Pour une transformation réversible, le système
étant à tout instant en équilibre, il n’y a pas de phénomènes irréversibles créés au sein
du système, donc ô^, = 0.
Lors d’une transformation in'éversible réelle, avec une chaleur échangée lors de l’étape
infinitésimale bq et la variation d’entropie externe est :
202
classique
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c
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Q
O
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x :
>Q .
O
U
C ’est une approche macroscopique, mais qui va être dérivée de l’approche microscopique précédemment décrite.
1. Interprétation basée
sur la thermodynamique macroscopique
M Entropie et chaleur
L’apport d ’énergie sous la forme de chaleur dans un système augmente l’agitation thermique des espèces et également leur état d’excitation. De ce fait, le désordre s’accroît
car le nombre d ’états microscopiques accessibles augmente (un état microscopique est
décrit par les positions des particules et tient compte aussi de leurs vitesses). Par conséquent, l’entropie augmente également. Le travail fourni au système au contraire impose
un déplacement coopératif des espèces (mouvement directionnel) pour se réaliser et de
ce fait, il n’augmente pas le désordre. Ainsi, l’entropie est une grandeur qui peut s’exprimer en fonction de l’énergie transférée sous forme de chaleur. C ’est une fonction d ’état.
La définition thermodynamique de l’entropie est la suivante : pour le cas idéal d’une
étape infinitésimale réversible (chaleur fournie), la variation d’entropie est égale à (en
supposant que la température reste constante lors de cette étape infinitésimale) :
et en intégrant entre deux états (trajet réversible)
Lors d’une transformation infinitésimale réelle, donc irréversible, mais spontanée, la
variation d’entropie dS correspond à la somme de deux termes : d5” = 6S- +
avec bSla variation d ’entropie interne à la suite de phénomènes irréversibles intervenant inévitablement au sein du système et
la variation d’entropie externe due aux échanges
de chaleur (Ôq) avec le milieu extérieur. Pour une transformation réversible, le système
étant à tout instant en équilibre, il n’y a pas de phénomènes irréversibles créés au sein
du système, donc ô^, = 0.
Lors d’une transformation in'éversible réelle, avec une chaleur échangée lors de l’étape
infinitésimale bq et la variation d’entropie externe est :
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