Energie interne, enthalpie et autre fonctions d'état

[Penangol]

Bonsoir à vous !

J'ai du mal à me faire une idée physique de l'enthalpie. L'énergie interne, je vois à peu près : je m'imagine ça comme la somme de toutes les énergies des particules qui constituent le système. Je vois bien l'intérêt de l'enthalpie pour les calculs, mais je n'arrive pas à voir à quoi ça correspond vraiment physiquement. Quelle image en avez vous ?

En fait, je pense que la question peut s'étendre aux autres variables thermodynamiques : l'entropie peut s'interprêter du point de vue statistique mais l'énergie libre ? l'enthalpie libre ?

Merci de vos éclaircissements !
Pen
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[stiflerbassist]

Salut,

Pour moi, l'enthalpie est la somme de l'énergie interne, et de l'énergie qu'on peut qualifier d'élastique.

A pression constante, on se représente mieux l'enthalpie je pense. Comme Q = ΔH, on voit qua la variation d'enthalpie correspond à une quantité de chaleur.

Sur le net, tu peux trouver plusieurs sites qui présentent les variables thermodynamiques en essayant de leur donner un sens physique. Tu les trouveras en tapant leur nom une à une sur google.

A bientôt !

[mach3]

Pour moi ces fonctions d'état autres que l'énergie interne sont juste des potentiels qu'il faut utiliser dans des situations appropriées. Par potentiel j'entends une grandeur qui doit être minimisée pour atteindre l'équilibre : toute augmentation d'un tel potentiel signifie, dans les conditions appropriées à l'utilisation de ce potentiel, une diminution de l'entropie de l'univers et donc une entorse au 2nd principe.

L'énergie interne, plutôt bien définie au niveau physique (énergies cinétiques et potentielles des particules) n'est pas un potentiel pratique car il ne fonctionne en tant que potentiel que si l'entropie et le volume sont constant pour le système étudié. Lors de transformations qui conservent l'entropie et le volume d'un système, l'énergie interne ne peut que décroitre ou rester constante.
On crée donc, via des transformations de Legendre de nouvelles fonctions d'états qui peuvent jouer le rôle de potentiel dans d'autres situations. Par exemple l'enthalpie libre, très pratique pour le chimiste, qui est le potentiel qui va bien quand la température et la pression sont constantes. Il y a 2ⁿ⁺² potentiels possibles pour un système ou n est le nombre de constituants indépendants, sans compter les potentiels de types entropiques (comme l'entropie où les fonctions de Massieu).

Certains de ces potentiels ont un sens physique en plus, mais pas tous. Par exemple les variations d'énergie et enthalpie libres correspondent à des travaux utiles.

Le sens physique peut également se trouver via la thermodynamique statistique.

m@ch3