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Niveau maths sup
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Thermo - énoncé de Clausius du deuxième principe

Posté par
blups
02-05-13 à 12:01

Bonjour,
Je suis étudiant en maths sup (MPSI) et j'ai quelques problèmes de compréhension en thermo.

   On cherche à démontrer l'énoncé de Clausius du deuxième principe.
On considère deux récipients A et B rigides, liés par une paroi diathermane, mais autrement constitués de parois adiabatiques , Le récipient A contenant un gaz à la température TA et le récipient B contenant un gaz à la température TB.
   Ce que je ne comprends pas, c'est que en commençant l'exercice, j'ai fait:
Système : récipient A + récipient B (système isolé). Donc on a  dU = 0.
Puis, en utilisant la première identité de la thermo, j'ai dU = TdS - PdV.
Or parois rigides dV = 0 et on a dU = 0.
D'où TdS = 0.

C'est ici que je ne comprends pas:
- A quoi correspond T? je pense que c'est : on peut supposer que la transformation est quasistatique, et que T correspond à la température du système  sur une petite durée; est-ce juste?
- Sous cette hypothèse, on a, à priori T 0. D'ou l'on déduirait dS = 0.

Pourtant l'inhomogénéité est une source d'irréversibilité, on devrait donc avoir dS strictement positif.

Où est l'erreur?

Merci.

Posté par
krinn Correcteur
re : Thermo - énoncé de Clausius du deuxième principe 02-05-13 à 16:26

bonjour

Citation :
A quoi correspond T?

T n'est pas définie (ni P d'ailleurs) pour le système {récipient A + récipient B} tant qu'il n'a pas atteint l'équilibre.

or pour pouvoir écrire des relations thermodyn. il faut notamment que les variables intensives (comme T et P) soient bien définies pour le système considéré.

(si mes souvenirs de thermo sont bons

Posté par
blups
re : Thermo - énoncé de Clausius du deuxième principe 02-05-13 à 17:05

Merci!
Et pour dS = 0, c'est faux ou c'est juste?
Car je ne trouve pas la faute dans mon raisonnement, et pourtant cette transformation semble irréversible, ce qui donnerait forcément dS strictement positif, vu que les parois sont calorifugées, non?

Posté par
krinn Correcteur
re : Thermo - énoncé de Clausius du deuxième principe 02-05-13 à 18:03

Citation :
Car je ne trouve pas la faute dans mon raisonnement


tu ne peux écrire ni dU = TdS - PdV ni TdS = 0 car T n'est pas définie pour le système {récipient A + récipient B}

ici, dS>0 (la transformation est irréversible)

Posté par
blups
re : Thermo - énoncé de Clausius du deuxième principe 03-05-13 à 14:31

Merci!



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