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Niveau école ingénieur
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Réversibilité thermo

Posté par
Scanner44444
23-11-20 à 02:43

Bonjour,

en thermo, la notion de réversibilité est bien une notion qui s'éloigne de la réalité et permet de calculer des choses incalculables en pratique ? Notamment grâce aux fonctions d'états ?

Si oui : Quand je calcule le travail avec Pext=Pint (réversbilité) en réalité, je calcule pas du tout le vrai travail car je fais l'hypothèse que c'est réversible alors que dans la réalité ça l'est pas du tout... Du coup, on arrive à des valeurs qui ne correspondent pas à la réalité ici dans le cas du W.

Pour les fonctions d'états ok c'est utile mais pour le travail c'est une fausse valeur non ?

Posté par
gbm Webmaster
re : Réversibilité thermo 23-11-20 à 07:41

Bonjour,

As-tu lu les deux fiches qu'on a pour répondre à tes questions ?

Premier principe de la thermodynamique

Deuxième principe de la thermodynamique

Posté par
vanoise
re : Réversibilité thermo 23-11-20 à 08:51

Bonjour à tous
Je me permets d'indiquer les paragraphes de ces fiches particulièrement en rapport avec ta question.
Fiche sur le premier principe :
paragraphe 3.4 sur les évolutions quasi statiques
paragraphe 4.2 sur les fonctions d'état
Fiche sur le second principe :
paragraphe 2 sur la réversibilité
et surtout : paragraphe 3.3.
Pour résumer : une transformation réversible : cela n'existe pas et assimiler une transformation réelle à une évolution réversible est souvent une grossière approximation. Elles sont pourtant extrêmement utiles grâce à l'existence des fonctions d'état. Si on connaît l'état initial réel et l'état final réel, on peut calculer exactement la variation d'une fonction d'état entre ces deux états en imaginant une évolution fictive allant de l'état initial à l'état final. Or, de nombreuses grandeurs thermodynamiques sont égales à des variations de fonctions d'état. Je cite sur la fiche : Q=H à P fixe ou sous pression extérieure fixe. On peut aussi citer W=U si évolution adiabatique...

Posté par
Scanner44444
re : Réversibilité thermo 23-11-20 à 11:39

Merci pour vos réponses, Vanoise tu parles du travail assimilable à une fonction d état en addiabatique mais si on est pas en addiabatique et qu on calcule le travail avec W=-Pext. dV en considérant Pext=P (avec P=nRT/V), on considère donc une fausse mesure du travail dans ce cas ?

Posté par
vanoise
re : Réversibilité thermo 23-11-20 à 11:50

Disons qu'il s'agit d'une approximation dont la pertinence est à évaluer au cas par cas...

Posté par
Scanner44444
re : Réversibilité thermo 23-11-20 à 12:45

OK et j ai juste une dernière question : si je veux calculer par exemple la variation d énergie qui est donc une fonction d état, je peux passer par un chemin fictif réversible pour pouvoir la calculer mais le W et le Q que je calcule vont varier selon le chemin utilisé, du coup ma variation d énergie qui est une fonction d état va varier aussi car elle dépend de Q et W, alors qu on devrait tomber sur la même peu importe le chemin utilisé vu que c est une fonction d état.. C est logique ?

Posté par
vanoise
re : Réversibilité thermo 23-11-20 à 14:02

Je crois que tu as bien compris. Pour une évolution irréversible, si l'état initial et l'état final sont connus, on peut, en passant par un chemin fictif réversible, déterminer la variation d'énergie interne donc la somme W+Q mais il n'est pas possible d'obtenir séparément les valeurs de W et de Q par cette méthode.
Cependant, très souvent, il est possible d'obtenir Q : si le système n'est pas séparé du milieu extérieur par des parois étanches, on peut considérer que l'évolution se produit sous pression extérieure fixe (la pression atmosphérique) et alors Q=H ; la variation d'enthalpie peut se calculer par un chemin fictif réversible...

Posté par
Scanner44444
re : Réversibilité thermo 23-11-20 à 14:35

Ok merci vanoise et je suis désolé mais j'en profite tant qu'on en parle, du coup quand on dit que le travail réversible est toujours plus avantageux que le travail irréversible, enfin toujours plus grand en valeur absolue, pour résumer ce que tu as dit, le travail réversible est une approximation du travail irréversible en quelque sorte.

Même si on considère le travail réversible, c'est pour avoir une idée de l'ordre de grandeur du travail irréversible qu'on ne peut pas réellement calculer, c'est bien ça ?

Posté par
vanoise
re : Réversibilité thermo 23-11-20 à 14:52

Citation :
Même si on considère le travail réversible, c'est pour avoir une idée de l'ordre de grandeur du travail irréversible qu'on ne peut pas réellement calculer, c'est bien ça ?

C'est cela sauf dans les cas où le travail correspond à une variation de  fonction d'état.
Citation :
le travail réversible est toujours plus avantageux que le travail irréversible

Il faut traiter au cas par cas mais en général oui : la réversibilité suppose les frottements négligeables par exemple. On peut dire que la réversibilité est une idéalisation de la réalité...

Posté par
Scanner44444
re : Réversibilité thermo 23-11-20 à 15:13

Ok et vraiment dernière chose (je suis vraiment désolé de te poser autant de questions)..

Quand on dit que la réversibilité c'est utile pour emprunter un chemin fictif c'est par exemple : Pour passer de (P1,V1,T1) à (P2,V2,T2) j'aimerais calculer l'enthalpie admettons, mais P1 n'est pas égal à P2, du coup je peux pas et je vais passer par un état intermédiaire où par exemple je passe de P1 à P1'=P2 en isotherme et ensuite je peux calculer mon enthalpie car pression identique P1=P2, enfin je sais pas si ma transformation est correcte mais c'est l'idée non ?

Posté par
Scanner44444
re : Réversibilité thermo 23-11-20 à 15:16

Enfin plus généralement, je passe par des états où je peux calculer mes variations de H ou de U et je les additionne car fonctions d'états je veux dire

Posté par
vanoise
re : Réversibilité thermo 23-11-20 à 17:58

Tu passes par le chemin fictif qui te paraît le plus simple ; les seules contraintes : l'état initial et l'état final doivent être l'état initial et l'état final réels.



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