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Problème avec l'entropie




  1. #1
    BlackFire83

    Problème avec l'entropie

    Bonjour , je vais faire une introduction( et citant des problèmes que je pense qui freine ma compréhension pour le problème général) afin de avant de vous dire mon problème général . Dans le but de faire un point sur ce que je sais et pour vous aider à bien cibler mes problème(s) ps*; les différentes pages que j'indique par un numéro ,je vais les joindre (si elles ne sont pas encore présentes c'est qu'un modérateur doit les accepter) :

    Je sais que le calcule de l'enthalpie est basé sur une transformation irréversible dans un calorimètre puis indirectement par des calcules. On estime donc que pour une transformation réversible , le calcul de Qp sera le même car il s'agit d'une fonction d'état. En revanche, là où je bute c'est pour l'entropie*:

    Je pense avoir compris l'idée de création d'entropie*: probabilité d'un état macroscopique régit part le fait que si plusieurs états macroscopiques sont possibles celui qui a l'entropie la plus grande est l'état le plus probable ( j'espère que je ne m'avance pas trop). Ou simplement , plus l'entropie( système ou celle de l'extérieur) est grande plus la probabilité de l'état qui suit une réaction ( ou transformation) est élevé . C'est un indice de la spontanéité d'une réaction.
    En tête , j'ai l'exemple du jeu de carte , si on bat ce jeu de 52 cartes la probabilité de l'état macroscopique carte mélangée est plus élevée que celle carte rangée .
    Aussi plus la chaleur dégagé est élevée et la température est basse du système receveur plus cette état macroscopique a de chance de se réaliser. Car la formule de l'entropie est Qrev/T.

    Mais cela me semble encore vague par rapport à
    la formule*: ΔrS°univers= ΔrS°système + ΔrS°extérieur >=0.

    J'ai vu l'exemple ( du cours de P.Arnaud , p.346) d'une détente isothermique effectuée réversiblement(33.8)( gaz parfait +piston)= entropie de l'univers =0.
    puis de la même transformation mais effectuée irréversiblement (33.9). La justification de la création d'entropie est que la variation irréversible d'entropie du système est la même ( si j'ai bien compris) que celle effectué réversiblement car même état initial et final et ΔU=0 .Mais la variation de l'entropie de l'extérieur est considérée toujours comme irréversible, ce qui fait que ΔrS°extérieur( réversible) > ΔrS°extérieur(irréversible ). Ce qui explique la création d'entropie car ce qui en résulte c'est un ΔrS°univers >0. Mais tout cela me paraît un peu vague en terme d'explication.

    Le second exemple est celui d'un transfert de chaleur d'un compartiment chaud à T1 à un compartiment froid à T2*: |Q1| = |Q2| et T1>T2.
    Ce qui fait que dans ΔrS°univers= -Q1/T1 +Q2/T2 , le rapport Q2/T2 est > Q1/T1.
    Ce qui explique la création d'entropie car le résultat est > à 0. Je suis d'accord sur le calcul mais le concept de création d'entropie me paraît encore vague..

    D'après ce que je vois on sait calculer la ΔrS°système ( on s'arrange pour effectuer la transformation avec les mêmes états initial et final ) en revanche, comme pour la ΔrS°extérieur c'est extrêmement floue pour moi la façon de procéder ( le seul exemple que j'ai( et qui me paraît vague) est celui de l'exercice ( 10.10) que j'ai joint et qui est issu de mon problème général).

    Mon problème général est issu d'un exercice le (10.10) p.200,201
    Pour la réaction 2Al + 3/2O2 → Al2O3
    Je suis d'accord avec le calcul de l'entropie absolu pour ΔrS°système ( qui est celui à l'origine de la réaction). En revanche, je ne comprends pas pourquoi en multipliant la valeur de ΔrS°système=-313,2J.K^-1 par 298K , je ne trouve pas la même chaleur de réaction que pour ΔrS°extérieur = 5623J.K^-1. Les 2 entropies sont à P=1atm et T=298K donc si Qp est une fonction d'état la chaleur reçu par l'extérieur devrait être la même que celle produite initialement par ΔrS°système ( là où se produit la réaction).
    Je sais qu'il s'agit d'une transformation irréversible . La chaleur reçu par l'extérieur serait-elle différente de celle émise par l'extérieur*? C'est c'est cela pour quelles raisons*?

    Je m'excuse pour la longueur de mon message , je pense qu'elle est nécessaire pour la résolution de mon problème .

    -----

    Dernière modification par BlackFire83 ; 02/07/2018 à 12h20.

  2. Publicité
  3. #2
    BlackFire83

    Re : problème avec l'entropie

    IMG_2311.jpgIMG_2308.jpgIMG_2309.jpg

    Si vous n'arrivez pas à les lire ou de mauvaise qualité , je peux réessayer.

  4. #3
    jeanne08

    Re : problème avec l'entropie

    Si une transformation est irreversible la quantité de chaleur échangée n'est pas Q/T donc multiplier deltaS système par T ne donne pas Q échangée


  5. #4
    BlackFire83

    Re : problème avec l'entropie

    cela donne quoi si ce n'est pas Q échangée ? En effet , le seul endroit où je vois Q échangée ou plutôt ΔrH°(ce ΔrH° est le même pour une transformation réversible irréversible( je l'ai déjà mentionner dans mon message) c'est pour le calcul de ΔrS°extérieur..
    ..

  6. #5
    jeanne08

    Re : problème avec l'entropie

    Ma phrase est mal tournée et je n'ai pas relu ... je m'en excuse

    Pour une transformation réversible d'un système à T constante on a deltaS = Q/T donc Q échangée = T* deltaS
    Mais si la transformation est irréversible on n' a pas cette égalité donc T* deltaS n'est pas Q échangée
    Par contre , pour revenir à ton exercice on a P = constante donc deltaH = Q donc l'extérieur "échange " -Q = - deltaH ( du système) et la variation d'entropie de la source de chaleur extérieure ( qui fournit -Q à la température T et qui peut être considérée comme siège d'une transformation réversible, elle ) = -Q/T = -deltaH /T

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    BlackFire83

    Re : problème avec l'entropie

    Excuse-moi Jeanne08 , mais je ne comprend strictement rien à ton message . Ce que je comprend ( que je pense est faux) c'est que dans mon exo( le 10.10) tu dis que : ΔHext=ΔHsyst donc transformation réversible . alors que je pense qu'il s'agit d'une transformation irréversible vu qu'il s'agit d'une réaction ( qui dans ce cas est très vive).
    De plus , dans cet exo, l'extérieur ne fournit pas de chaleur mais la reçoit du système qui est la réaction.

  9. #7
    jeanne08

    Re : problème avec l'entropie

    Je n'ai jamais dit que deltaS système = deltaHext.
    A P = cste on a deltaH système = Q échangée. Si le système " reçoit" Q alors l'extérieur "reçoit" -Q . Je parle de chaleur algébrique qui peut être positive ou négative
    deltaS univers = deltaS système + deltaS extérieur . L'extérieur est une source de chaleur à température T qui fonctionne de façon réversible donc deltaS extérieur = - Q/T
    = - deltaHsyst/T donc deltaS univers = deltaS système - deltaHsysteme /T
    Pour le système , qui n'est pas le siège d'une transformation réversible, on ne peut pas écrire Q échangée = T * deltaS système

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  11. #8
    BlackFire83

    Re : problème avec l'entropie

    jeanne08 , c'est comme si on était pas en phase ^^ , je ne comprend pas le lien avec ce que tu me dis et mes problèmes du message 1.
    par ex: je n'ai pas dit non plus que ''deltaS système = deltaHext'' mais que tu as dit que'' ΔHext=ΔHsyst''
    ensuite, l'extérieur est une source de chaleur .. et fonctionne de façon réversible.. dans mon énoncé puis la correction de l'exo cela ne correspond pas ..

  12. #9
    jeanne08

    Re : problème avec l'entropie

    Oui ... effectivement nous avons du mal à nous comprendre ... et j'en suis désolée. Je ne vois pas de contradiction entre ce que je t'écris à partir de la deuxième ligne du post 7 et la correction donnée dans la page de ton livre.
    Je te signale aussi qu'une source de chaleur à température T fonctionne, à priori, de façon réversible puisqu'elle peut céder ou prendre de la chaleur : exemple de source de chaleur : mélange eau + glace à 0°C si la source reçoit de la chaleur de la glace fond et si la source cède de la chaleur de la glace se forme

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