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Second principe de la thermodynamique et évolution des systèmes chimiques 339
Ce cycle s’eifectue en deux étapes. On peut écrire :
Rappelons que l’introduction d’un processus
"
B
dQ
A d Q
réversible est un artice qui permet de calculer AS.
_
Onvoitque
AS > 0
puisque
T1 > T2.
Comme
.
,
.
—
Ma1ntenant, supposons
l’evolution réelle. La
.
_
A
dQrev
A
d
variation d’entropie a lieu au Cours du passage de Q
_
B
T
_
B
S : SA_SB,
—
du corps chaud au corps froid, irréversiblemént, dans
un
système isolé; par exemple, en mettant les deux
on déduit _
corps en contact un court instant. Cette variation, qui
est indépendante du chemin suivi, est toujours :
B
_
dQ
'
L”T— AS= 2—Ê>o.
-
_
T1
T2
Supposons que le système soit isolé au cours de
L’entr’op1e du
systeme 18016 augmente.
son passage de A à B par un chemin irréversible. Il
L exp errence 1nverse, passage de la chaleur Q du
n’échange pas de chaleur avec le milieu extérieur done"
corps froid au corps chaud, conduirait, dans le système, '
.’
'
à.
.
F
gg
-
_
0
AS < 0.
_
'
A
T
.
Elle est irréalisable dans un système isolé.
Par suite, en appliquant la précédente relation,
On peut remarquer que Si l’on considère une
on obtient :
évolution réversible du système isolé entre les états A
et B, on a :
'
_
'
SB_S A
> O.
B
'
dQrev
:
()
L’entropie du système isolé augmente.
‘
A
T
'
_
»
Ce résultat peut être Considéré comme un autre
Donc
_
énoncé du second principe de la thermodynamique.
.
_
SB—S A = 0
'
Dans toute évolution réelle l’entropie d’un système
Par suite, on peut énoncer que:
isolé augmente.
__
—
.
'
—
'
Dans toute évolution réversible, l’entropie d’un
Exemple : passage de la chaleur (Q) d’un corps
système 1801é reste constante.
chaud (T1) à un corps froid (T2). Nous supposons Q
_
_
_
_
, _
'
sufsamment petit pour que T1 et T2, températures des
_
,_
@
SI
systeme 11 eSt
avons
deux corps, soient considérées comme ayant subi une
qu 11_
est
de le ramener
etat lmüal grace
Variation négligeable. (On peut également— envisager
1 intervention
_
m1heu exterieur. Donc
on peut
des corps de grande capacité calorique.)
‘
dzmmuer son,entropie.
,
_
‘
=
'1i
La variation d’entropie du système des deux
,
lensemble de '1 univers
corps pendant l’évolution supposée réversible est :
exterieur) ne Pôut Plus revemr a son
eta
1m
a '
»
Montrons que cela correspond a une augmen—
-
A S :
d_QË
:
2
_
_Q_
tation d’entropie
de l’univers.
-
T
T2
T1
-
Notons d’abord que la variation d’entropie d’une
’
source de chaleur de température T, qui cède réver_
Pour
obtenir cet échange réversible, on peut
siblement une chaleur Q, est,
_
utiliser un gaz parfait et lui faire décrire un cycle de
Q
CARNOT
entre T1 et T2 au cours duquel il va transférer
_
AS :
—
.
la chaleur Q.
_
"
'
,