Entropie

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Entropie
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Scanner44444  07-01-20 à 14:34
Bonjour à tous,

la formule de l'entropie me perturbe un peu : on a la variation de S = Q/T,

mais étant donné qu'une variation de chaleur entraine forcément une variation de température par variation d'énergie interne , la formule ne veut rien dire car le Q et T varient en même temps...
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Scanner44444re : Entropie  07-01-20 à 14:39
Si je suis dans le cadre d'un système fermé par exemple
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Scanner44444re : Entropie  07-01-20 à 14:40
Si je suis dans le cadre d'un système fermé avec 0 travail , juste de la chaleur bah Q et T augmentent ensemble pour un gaz parfait , du coup la formule veut rien dire dans ce cas
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vanoisere : Entropie  07-01-20 à 14:57
Bonjour

Pas vraiment !

Comment as-tu étudié le second principe de la thermo ? En introduisant la notion d'entropie d'échange et la notion d'entropie de création ? Je pose d'abord la question car d'autres présentations sont possibles ?
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Scanner44444re : Entropie  07-01-20 à 15:04
Entropie de création je pense avec ∆S = ∆S + ∆S ≥ 0
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Scanner44444re : Entropie  07-01-20 à 15:04
Les deux variations correspondent à la variation d'entropie de l'univers et du système
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vanoisere : Entropie  07-01-20 à 15:23
Je pense qu'il faut que tu revois sérieusement un cours bien structuré sur le sujet... Je veux bien résumer l'essentiel.

Second principe : l'entropie est une fonction d'état extensive dont la variation élémentaire se calcule par la relation :

dS=Se + Sc

Entropie d'échange élémentaire :

où Te est la température du milieu extérieur avec lequel s'opère l'échange de chaleur

Entropie de création :

Sc0 : le cas limite de l'entropie de création nulle est le cas limite de la transformation réversible.

Dans le cas limite de la transformation réversible, la température T du système est extrêmement proche de la température Te du milieu extérieur ; ainsi :

Cette dernière relation est très utile pour exprimer une variation d'entropie lors d'une transformation quelconque. Le calcul direct est impossible car l'entropie de création est inconnue mais on utilise le fait que l'entropie est une fonction d'état. On peut calculer sa variation en imaginant un chemin fictif réversible allant de l'état initial réel à l'état final réel. On obtient ainsi la variation d'entropie réelle.

Je suis évidemment loin d'avoir épuiser le sujet... Pose des questions supplémentaires précises si tu le juges utile. Revois bien aussi le notion de transformation réversible. Attention à la rigeur des symboles : lettre "d", lettre "", symbole ""...
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vanoisere : Entropie  07-01-20 à 15:39
En parlant de rigueur de notations : je rectifie la dernière formule :

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Scanner44444re : Entropie  07-01-20 à 15:42
Ok merci pour ta réponse complète, j'ai juste une autre question :

Comment justifier que les réactions spontanées se font toujours dans le sens d'une variation positive d'entropie ?

Dans le cas d'une tasse de café chaude qui transmet de la chaleur à l'extérieur , l'entropie de la tasse diminue étant donné que son désordre niveau énergétique diminue donc la transformation se fait dans le sens de la diminution d'entropie du système donc ça contredit un peu le principe.
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vanoisere : Entropie  07-01-20 à 15:58
Citation :
Comment justifier que les réactions spontanées se font toujours dans le sens d'une variation positive d'entropie ? 

Tu oublies un mot important dans ta phrase. Je prends pour commencer un contre-exemple. Soit une transformation spontanée donc irréversible. L'entropie créé est positive : Sc >0

Suppose que, simultanément, le système cède de la chaleur à l'extérieur : Q <0 donc Se < 0.

Rien ne permet de prévoir sans calcul le sens de variation de l'entropie  puisque S=Se+Sc !

Pour être rigoureux, il est préférable de dire qu'une évolution spontanée adiabatique s'accompagne d'une augmentation d'entropie du système fermée étudié.
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Scanner44444re : Entropie  07-01-20 à 16:18
D'accord merci , dernière petite chose , pourquoi le travail n'est pas considéré dans la formule de l'entropie ?

On sait que dans un système adiabatique , Q=0 mais on peut avoir un travail positif qui augmente donc l'énergie interne et donc le "  désordre " , donc l'entropie devrait varier même sans transfert de chaleur non ?
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vanoisere : Entropie  07-01-20 à 18:22
Citation :
augmente donc l'énergie interne et donc le "  désordre "

Ce "donc" est en trop dans le cas général. On peut très bien imaginer U=W>0 avec S=0.

Je prends l'exemple d'une compression adiabatique réversible de n moles d'un gaz parfait. L'énergie interne, et donc la température du gaz, augmentent mais dans ce cas, la variation élémentaire d'entropie a pour expression :

Au cours de la compression : dT>0 mais dV<0 . On peut donc avoir dS=0 ; ce qui peut facilement se démontrer à partir de la loi de Laplace (  ).

La notion de désordre est difficile à manier ici car les variations de T et de V ont des influences en sens contraires sur ce désordre à l'échelle moléculaire : une augmentation de température accroît le désordre mais une diminution de volume le fait diminuer. Les deux influences peuvent se compenser.
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vanoisere : Entropie  07-01-20 à 23:05
Je suis fâché aujourd'hui avec l'éditeur d'équations. Je rectifie :