La thermodynamique : réelle ou faussée ?

[invite92876ef2]

Bonjour.

Je me permet d'ouvrir un tel débat dans la mesure où, m'intéressant fortement à la thermodynamique en tant qu'étudiant en 1ère année de chimie, physique, géologie et biologie (BGPC), je remets en cause la notion d'étude macroscopique.
En effet, la thermodynamique consiste en l'étude d'un système à l'échelle macroscopique : on le regarde tel qu'on le perçoit.
Or s'il s'agit d'étudier un tel système, alors il faudrait en revenir aux particules pour mieux comprendre le système, et il s'agirait plus de physique statistique.
Donc voilà une problématique : faut-il étudier un ensemble de particules nanoscopiques pour comprendre les phénomènes qui y sont liés ? Cette manière ne serait-elle pas erronée, car absurde ? La physique statistique ne remet-elle pas en cause la thermodynamique ? Au contraire, est-il raisonnable de penser que l'étude thermodynamique peut nous menons à des déductions à l'échelle nanoscopique ?
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[invite88ef51f0]

Salut,
Au contraire, la physique statistique justifie la thermodynamique.
C'est ce qu'on appelle de l'émergence : des lois macroscopiques sortent des lois microscopiques, ce qui fait que tu peux te placer seulement à l'échelle macroscopique pour décrire ton système.
Et cette émergence est assez robuste, en changeant certaines lois microscopiques, on ne modifie pas le comportement macroscopique. (Mais bien sûr, il y a des lois essentielles à ne pas toucher).

[invite92876ef2]

la physique statistique justifie la thermodynamique.

Pourquoi a-t-on besoin de la physique statistique afin de décrire correctement l'entropie alors que la thermodynamique n'est vraissemblablement pas capable de l'expliquer correctement ?
Qu'on me donne alors la formule explicative et démonstrative, dans le cas contraire.

[invite3d9f8ee1]

Pourquoi a-t-on besoin de la physique statistique afin de décrire correctement l'entropie .

Question simple : quelle est la définition de la température et pire de la chaleur au niveau microscopique (hors notion statistique) pour générer la valeur de l'entropie ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[ulyss]

Question simple : quelle est la définition de la température et pire de la chaleur au niveau microscopique (hors notion statistique) pour générer la valeur de l'entropie ?

bonjour,
la température est une variable qui caractérise l'état d'un système à l'équilibre. Elle correspond à l'énergie cinétique moyenne des molécules pour un gaz.
Vu que l'énergie cinétique est proportionnelle à la vitesse au carré, cela signifie que plus la température d'un gaz va augmenter, plus la vitesse des particules ou molécules le composant va augmenter.
La chaleur est une notion qui entre en jeu lorsqu'il y a échange d'énergie, et que cela se traduit par une variation de température. La chaleur s'oppose au travail, qui lui est un échange énergie "organisé" si l'on veut, pour lequel il y a un mouvement macroscopique.

a plus

[invite3d9f8ee1]

bonjour,
la température est une variable qui caractérise l'état d'un système à l'équilibre. ..
La chaleur est une notion qui entre en jeu lorsqu'il y a échange d'énergie

On est bien d'accord que ces deux notions n'ont de sens qu'au niveau macroscopique. Dons vouloir définir l'entropie hors de lapproche statistique n'a pas de sens

[ulyss]

On est bien d'accord que ces deux notions n'ont de sens qu'au niveau macroscopique. Dons vouloir définir l'entropie hors de lapproche statistique n'a pas de sens

Ces deux notions ont aussi un sens au niveau statistique, vu que l'on parle de l'énergie cinétique moyenne... une moyenne çà fait appel à de la statistique je crois, enfin je ne suis pas sûr de vous comprendre

Sinon effectivement si l'on définit uniquement l'entropie par l'intermédiaire des variables d'état (température, pressio,énergie interne,...) macroscopiques on arrive à des paradoxes, comme le paradoxe de Gibbs:
on prend un système séparé en deux par une fine membrane avec deux gaz différents de chaque côté, le tout à l'équilibre thermo. On enlève la membrane on laisse les deux gaz se mélanger. Par des calculs "macroscopiques" (de thermodynamique classique) on peut évaluer une variation globale de l'entropie du système.
Or si on fait le même calcul avec les deux gaz identiques on arrive au même résultat... ce qui est un paradoxe car dans ce cas il n'y a pas de variation d'entropie! Car pas d'augmentation du désordre vu que la composition du gaz est la même de chaque côté (particules indicernables)!