Le deuxième principe

Notes de cours

Travail personnel

  

1 - Insuffisance du 1er principe

Mise  en évidence de l'insuffisance du premier principe.

2 - Transformations monothermes fermées

3 - Transformations dithermes

3.1 - Enoncé 

Cycle de Carnot.

  • AB compression adiabatique

    dQ = 0

  • BC détente isotherme T2 = cste 
  • CD détente adiabatique dQ = 0
  • DA compression isotherme T1 = cste

h = 1 - T1 / T2

4 - Entropie 

4.1 - Définition 

Cycles de Carnot juxtaposés.

4.2 - Cas d'une transformation non fermée 

 
  • deux états 1 et 2
  • deux chemins réversibles A et B pour aller de 1 à 2
  • la transformation 1---> 2 ---> 1 par le chemin (A + B) est un cycle réversible pour lequel on peut écrire :

 

REMARQUES :

i) S est une fonction d'état extensive car elle dépend de l'extension du système à cause du dQ. Elle est définie à une constante près. Son unité JK-1.

ii) Pour un système isolé ---> dQ = 0 ; donc : ce qui implique : S2 = S1.

iii) Lors d'une transformation adiabatique (dQ = 0), l'entropie est conservée. La transformation adiabatique est également appelée isentropique.

iv) De façon générale, toute transformation réelle est irréversible, d'où :

L'entropie d'un système augmente toujours.

v) Un système abandonné à lui-même évolue vers son état le plus probable ; par ailleurs, on a vu que son entropie augmente. D'où l'idée de corrélation entre entropie et probabilité d'évolution. Ceci sera précisé en thermodynamique statistique.