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Niveau maths spé
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L'ordre coûte-t-il de l'énergie ?

Posté par
nachding
18-01-18 à 19:38

Bonjour,
J'ai une question un peu philosophique qui me vient d'un exercice que j'avais eu l'année dernière en DS de physique : la loi de Landauer. En gros la question était : quelle est la quantité minimale d'énergie pour faire passer un bit de la valeur inconnue 0 ou 1 à la valeur 1 ?
Voici mon raisonnement :

1. On isole le bit et l'ordinateur et on considère ce système \sum{} comme isolé. Donc l'entropie de \sum{} ne peut qu'augmenter.
2. On s'intéresse à présent au bit seul. La variation d'entropie pour le faire passer à 0 est \Delta Sbit = -Kln(2) car on passe de 2 micro-états potentiels à un seul. On crée de l'ordre en quelque sorte d'où le titre.
3. Du coup si on applique le 2e principe de la thermodynamique à \sum{}, on a : \Delta Stot = \Delta Sbit + \Delta Sordinateur = -Kln(2) + Q/T
Or d'après 2. : \Delta Stot > 0 Donc : Q > TKln(2) > 0
Donc l'ordinateur reçoit de l'énergie !
Je ne vois donc pas pourquoi, on devrait conclure à "une dépense minimale d'énergie pour passer le bit à 0" (comme le demandait l'énoncé) puisque passer le bit à 0 a, au contraire "rapporté" de l'énergie.
Bon... J'ai du me trompé quelque part mais je ne vois pas où
Merci d'avance pour votre contribution.

Posté par
zek
re : L'ordre coûte-t-il de l'énergie ? 02-03-18 à 00:41

Thermodynamique  convention énergie reçue positive  


C'est analogue au problème de deux gaz parfaits discernables (po,Vo,To) dans deux  enceintes adiabatiques séparés par une paroi mobile: si on retire la paroi les deux gaz se mélangent de manière adiabatique   sans travail extérieur donc  W+Q=0   mais si on veut les reséparer il va falloir dépenser de l'énergie!   l'augmentation d'entropie de mélange va donc permettre de calculer l'énergie minimale à fournir



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