Second principe : quelle température prendre en compte lors de transformations irréversibles?

[blackcrow91]

Bonjour

Je cite le Jullien/Dunod:
"Pour un système fermé dS = deltaQ /Te + delta s
deltaQ/Te représente la variation d'entropie lié à l'échange de la chaleur élémentaire deltaQ entre le système et une source extérieure à la température Te, cet échange étant réversible ou non"

Ma question générale c'est : considérant des transformations irréversibles , on est bien d'accord que T est la température de paroi , imposée par l'extérieur?

Je fais maintenant référence plus particulièrement au cas classique d'une pierre froide (Tf) mise en contact avec la même pierre, plus chaude (Tc) , le tout évoluant vers Teq = moyenne des T initiales.
Le système n'échangeant pas d'énergie avec l'extérieur, pour la transformation réelle l'entropie d'échange est nulle ; mais comment retrouver ce résultat à partir d'un calcul de dS1 + dS2 ?
De plus, sur un chemin réel irréversible , si à l'instant on a T1(t) et T2(t) ne faut-il pas écrire que dS1ech = dQ / T2 et inversement ?
Merci (j'espère me faire comprendre)
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[mach3]

Si on suppose que la température des pierres reste homogène et qu'il n'y a aucun gradient (sauf une marche d'escalier là où elles se touchent), alors quand la pierre chaude perd 1 joule, son entropie diminue de 1/Tc, quand le pierre froide gagne 1 joule son entropie augmente de 1/Tf. L'entropie du tout augmente donc de 1/Tf-1/Tc, c'est une création nette, du fait que la "parité" chaleur/entropie n'est pas la même pour les deux pierres.
Si on veut être plus réaliste et prendre en compte un gradient, on peut par exemple découper chaque pierre en domaines de température homogène, chaque domaine échangeant de la chaleur avec ses voisins et voyant son entropie varier comme le flux net de chaleur divisé par sa température à l'instant considéré. Evidemment ce type de découpage a ses limites car il suppose que la matière et continue et que la température est définie à des échelles arbitrairement petite... ce qui n'est pas vrai... Un domaine ne contenant qu'un seul atome par exemple n'a pas une température définie, vu que la température d'un système est issu de la statistique de peuplement des niveau d'énergie par les ses constituants. Pour vraiment appréhendez cette situation, il faut en fait utiliser la physique statistique. La thermo classique est très limitée dans cette situation.

m@ch3

[blackcrow91]

Merci de votre réponse; mais c'est précisément là ou j'ai une difficulté. Pour la pierre chaude l'extérieur c'est la pierre froide, donc (ref mon rappel du second principe) T devrait être Tf, pas Tc ???

[mach3]

Merci de votre réponse; mais c'est précisément là ou j'ai une difficulté. Pour la pierre chaude l'extérieur c'est la pierre froide, donc (ref mon rappel du second principe) T devrait être Tf, pas Tc ???

Si vous avez un système à TA et un extérieur à TB<TA et que 1 joule de chaleur passe du système à l'extérieur, vous avez simplement l'entropie du système qui varie de 1/TA et l'entropie de l'extérieur qui varie de 1/TB (en ne considérant uniquement les variations d'entropie résultantes de ce transfert de chaleur).
La différence entre les deux est une création d'entropie et on peut choisir de dire que le système perd 1/TB d'entropie par "échange" mais que comme la perte est de 1/TA, alors il s'est créé 1/TB-1/TA.

m@ch3

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