comment l'entropie augmente avec le temps

[invite5542c0c3]

bonjour,chers interlocuteurs pouvez vous m expliquez ce fait?
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[invite07aed3f8]

salut
[l'entrpie ne dépent pas du temps c'est une fonction d'état (Q/T) . elle définie la reversibilité des systémes thermiques.

mercis

[invité576543]

salut
[l'entropie ne dépent pas du temps c'est une fonction d'état

Pourquoi une fonction d'état ne dépendrait pas du temps?

Cordialement,

[invite8ef897e4]

Bonjour,

je tiens juste a signaler que la reponse a la question initiale est tres simple.

Q : "Comment l'entropie augmente [-t-elle] avec le temps ?"
R : De facon monotone.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite217f3aaa]

Bonjour, à mon avis s'il fallait trouver une explication à ce fait alors l'explication reposerait sur un fait qu'il faudrait également expliquer et ainsi de suite.
Je pense que c'est comme se demander pourquoi la loi de gravitation a cette forme et pas une autre.

[invite8ef897e4]

Bonjour, à mon avis s'il fallait trouver une explication à ce fait alors l'explication reposerait sur un fait qu'il faudrait également expliquer et ainsi de suite.
Je pense que c'est comme se demander pourquoi la loi de gravitation a cette forme et pas une autre.

Les hypotheses menant a la conclusion que l'entropie doit augmenter dans le cas microcanonique sont plutot raisonnables. En tout cas, connues.

[mach3]

le fait est que tout est réversible, mais certains phénomènes ne sont pas aussi probables que leurs inverses en pratique.

Par exemple la collision de 2 particules qui en donnent 3 : il est beaucoup moins probable qu'une collision à 3 particules se produise.
Plus simplement, une désintégration (une particule qui en devient plusieurs autres) est bien plus probable que l'inverse (sauf dans des milieux très denses où un équilibre peut se mettre en place)

m@ch3

[invite8915d466]

l'auteur du fil aurait pu poser une question préliminaire beaucoup plus difficile : c'est quoi, au juste, l'entropie ?

[invite5542c0c3]

l'auteur du fil aurait pu poser une question préliminaire beaucoup plus difficile : c'est quoi, au juste, l'entropie ?

il parait que c' est la variation d une fonction d' etat

[invite07aed3f8]

entropie S :décrit le comportement des systèmes par la maximalisation de leur entropie:
• l'entropie S d'un système croît si le système tend vers son équilibre :d'où S > 0
• l'entropie S est maximun si le système est à l'équilibre
dS = dQ /T
Q: la chaleur
T : température
alors s dépend de l’état du système ,mais pas du temps

[mach3]

alors s dépend de l’état du système ,mais pas du temps

sauf si le système est isolé, dans ce cas lors d'une transformation, on a , et donc l'entropie augmente de façon monotone au cours du temps.

Si on prend le cas de l'univers, qu'on assimile souvent à un système isolé (vu qu'il contient tout et n'a donc pas d'extérieur avec lequel échangé matière ou énergie), l'entropie augmente donc au cours du temps.

entropie S :décrit le comportement des systèmes par la maximalisation de leur entropie:
• l'entropie S d'un système croît si le système tend vers son équilibre :d'où S > 0
• l'entropie S est maximun si le système est à l'équilibre
dS = dQ /T

cette définition est exacte, mais trop phénoménologique : elle n'explique rien. Le point de vue statistique est beaucoup plus intéressant. Pas le temps tout de suite pour ça (pis ça sera que avec les mains), je reviendrais, à moins que quelqu'un d'autre veuille s'y coller

m@ch3

[invite5542c0c3]

sauf si le système est isolé, dans ce cas lors d'une transformation, on a , et donc l'entropie augmente de façon monotone au cours du temps.

Si on prend le cas de l'univers, qu'on assimile souvent à un système isolé (vu qu'il contient tout et n'a donc pas d'extérieur avec lequel échangé matière ou énergie), l'entropie augmente donc au cours du temps.



cette définition est exacte, mais trop phénoménologique : elle n'explique rien. Le point de vue statistique est beaucoup plus intéressant. Pas le temps tout de suite pour ça (pis ça sera que avec les mains), je reviendrais, à moins que quelqu'un d'autre veuille s'y coller

m@ch3

Si on prend le cas de l'univers, va t-il vers son equilibre

[Yoghourt]

le fait est que tout est réversible, mais certains phénomènes ne sont pas aussi probables que leurs inverses en pratique.

... La probabilité qu'un immeuble de 30 étages sorte de terre tout seul a-t-elle un sens?
De même la probabilité que tous mes calmes voisins du cimetière ressuscitent et redeviennent des bambins galopants? Ou qu'un glaçon ayant fondu dans mon verre se reforme tout seul à l'identique?

[mach3]

c'est justement là où je voulais en venir, les lois de la nature sont réversible par rapport au temps, mais des phénomènes mettant en jeu une très grande quantité d'entités, bien qu'obéissant à ces lois deviennent irréversible, parce que la probabilité du phénomène inverse devient un truc comme 1/10^10101000000...

m@ch3

[invite5542c0c3]

Si on prend le cas de l'univers, va t-il vers son equilibre pouvez vous me repondre svp

[mach3]

Avec un simple raisonnement tu peux répondre toi même à la question à partir de ce qui a déjà été répondu

l'entropie S d'un système croît si le système tend vers son équilibre :d'où S > 0

Si on prend le cas de l'univers, qu'on assimile souvent à un système isolé (vu qu'il contient tout et n'a donc pas d'extérieur avec lequel échangé matière ou énergie), l'entropie augmente donc au cours du temps.

m@ch3

[invite07aed3f8]

Le système isolé c’est un cas particuliers

dans un système isolé (adiabatique et fermé) on a dQ = 0
et donc
dS = 0/T =0.
" L'entropie d'un système isolé est égal a zéro "

[mach3]

dans un système isolé (adiabatique et fermé) on a dQ = 0
et donc
dS = 0/T =0.
" L'entropie d'un système isolé est égal a zéro "

faux, dans le cas général. La variation d'entropie n'est nulle que lors de transformations reversibles. Pour un système isolé donc .

Si l'entropie d'un système est égale à 0 alors sa température est de 0K, il ne faut pas confondre la fonction d'état avec sa variation.

m@ch3

[invite1c3dc18e]

... La probabilité qu'un immeuble de 30 étages sorte de terre tout seul a-t-elle un sens?
De même la probabilité que tous mes calmes voisins du cimetière ressuscitent et redeviennent des bambins galopants? Ou qu'un glaçon ayant fondu dans mon verre se reforme tout seul à l'identique?

Une probabilité quasi nulle a-t'elle un sens? bonne question Au sens mathématique du terme certainement au sens phénoménologique, bah ça dépend du feeling qu'on a pour la chose

[invite1c3dc18e]

Si on prend le cas de l'univers, va t-il vers son equilibre pouvez vous me repondre svp

l'univers va vers son état d'entropie maximum.

Tout système isolé va vers son état d'équilibre. L'univers est-il un système isolé? en théorie oui.

[invite2e9e4cfc]

Si on prend le cas de l'univers, va t-il vers son equilibre pouvez vous me repondre svp

Oui, il va vers son équilibre Thermodynamique, je crois.

Mais, l'échelle de temps avant ce point dépasse tellement l'entendement, que je ne suis pas sur que sa ait un sens ...

Cordialement,

P.S: Aurait-on une idée de cet échelle de temps sous forme de puissance ?

[invité576543]

l'univers va vers son état d'entropie maximum.

Tout système isolé va vers son état d'équilibre. L'univers est-il un système isolé? en théorie oui.

Oui, il va vers son équilibre Thermodynamique, je crois.

Comme la relativité générale fait que la notion d'énergie à l'échelle de l'Univers n'est pas un concept clair, il est vraisemblable que la notion d'entropie à l'échelle de l'Univers pose problème aussi quand on prend la gravitation en compte.

Si l'Univers se refroidit continuellement, la notion de "aller vers un équilibre thermodynamique" n'est pas claire non plus!

Clairement l'Univers "n'a pas le temps" pour atteindre l'équilibre thermodynamique pour chaque température.

Si l'évolution est un refroidissement continu, l'Univers va vers un état figé de plus en plus proche du 0 absolu, ce qui est assez différent d'aller vers l'équilibre thermodynamique pour un système isolé, il me semble.

Cordialement,

[Deedee81]

Salut,

Comme la relativité générale fait que la notion d'énergie à l'échelle de l'Univers n'est pas un concept clair, il est vraisemblable que la notion d'entropie à l'échelle de l'Univers pose problème aussi quand on prend la gravitation en compte.

Tiens, bonne remarque.

Si l'Univers se refroidit continuellement, la notion de "aller vers un équilibre thermodynamique" n'est pas claire non plus!

Clairement l'Univers "n'a pas le temps" pour atteindre l'équilibre thermodynamique pour chaque température.

Par contre, l'équilibre thermodynamique est approximativement correct. En tout cas au début de l'univers.

On montre qu'une portion de gaz primordial est approximativement en équilibre thermodynamique. Les collisions entre particules induisent l'équilibre beaucoup plus vite que l'expansion ne la perturbe.

C'est d'ailleurs un problème pour expliquer la rupture matière - antimatière (une des trois conditions nécessaires montrées par Sakharov est la rupture d'équilibre).

MAIS ce n'est peut-être plus vrai à notre époque et ce n'est certainement pas vrai à l'échelle de l'univers entier (comme tu le fait remarquer), ne fut-ce qu'à cause de l'horizon.

Si l'évolution est un refroidissement continu, l'Univers va vers un état figé de plus en plus proche du 0 absolu, ce qui est assez différent d'aller vers l'équilibre thermodynamique pour un système isolé, il me semble.

Là par contre je ne comprend pas. Pourquoi un système proche du zéro absolu ne pourrait pas être en équilibre thermodynamique

[invité576543]

Là par contre je ne comprend pas. Pourquoi un système proche du zéro absolu ne pourrait pas être en équilibre thermodynamique

Ce n'est pas ce que j'ai écrit, j'avais conscience du problème.

J'ai juste écrit que "aller vers l'équilibre thermodynamique" pour un système isolé ne correspond pas usuellement à "refroidir continument en s'approchant toujours plus près du 0 absolu".

Cordialement,

[mach3]

il y a une contradiction en effet : approcher du zero absolu veut dire une entropie qui tend vers 0, or l'entropie augmente...

l'atteinte de l'équilibre est donc quelque part contrée par l'expansion qui refroidit l'univers

l'univers ne finirait-il pas comme une verre : figé et loin de l'équilibre thermodynamique?

m@ch3

[Deedee81]

Ce n'est pas ce que j'ai écrit, j'avais conscience du problème.

J'ai juste écrit que "aller vers l'équilibre thermodynamique" pour un système isolé ne correspond pas usuellement à "refroidir continument en s'approchant toujours plus près du 0 absolu".

Pardon, j'avais mal interprété la phrase. Plus une confusion (voir ci-dessous).

il y a une contradiction en effet : approcher du zero absolu veut dire une entropie qui tend vers 0, or l'entropie augmente...

Pas nécessairement, l'entropie dépend du volume et de la pression aussi. Un gaz qui se détend dans une enceinte a une entropie qui augmente et une température qui chute. Si on avait S=T, la thermodynamique serait plus simple

Et en plus, grosso modo c'est une bonne image de ce qui se passe pour l'univers.

Pour le reste ok, c'est moi qui mélangeait tout : équilibre thermique et thermodynamique !!! Equilibre thermo = thermique ET mécanique (et chimique, etc...)

En cosmologie, on a l'équilibre thermique mais l'équilibre thermo lui n'est vrai que pendant un "court instant" (hypothèse également faites en cosmologie).

[mach3]

Pas nécessairement, l'entropie dépend du volume et de la pression aussi. Un gaz qui se détend dans une enceinte a une entropie qui augmente et une température qui chute. Si on avait S=T, la thermodynamique serait plus simple

oui mais le 3e principe de la thermo dit S=0 si T=0K, donc l'univers ne peut atteindre 0K sans violé le 2e (S=0 alors qu'il était très positif) ou le 3e principe (T=0 mais S grand)... Bon je sais on peut pas atteindre 0K, mais le précédent raisonnement montre que l'univers lui-même ne peut jamais l'atteindre.

m@ch3

[mach3]

Ou alors je loupe quelque chose... n'y aurait-il pas une température due à la gravitation qui nous échapperait?

Divagation : si on quantifie l'espace-temps, ça fait qu'on a des niveaux qui peuvent être peuplés et donc une température quand on est proche de l'équilibre des populations...

m@ch3

[Deedee81]

oui mais le 3e principe de la thermo dit S=0 si T=0K, donc l'univers ne peut atteindre 0K sans violé le 2e (S=0 alors qu'il était très positif) ou le 3e principe (T=0 mais S grand)... Bon je sais on peut pas atteindre 0K, mais le précédent raisonnement montre que l'univers lui-même ne peut jamais l'atteindre.

C'est un processus limite. A la limite (qu'on atteint jamais) on aurait 0*infini (entropie par unité de volume * le volume). Donc, il n'y a pas de problème.

Ou alors je loupe quelque chose... n'y aurait-il pas une température due à la gravitation qui nous échapperait?

La gravité intervient certainement quand on parle de l'univers dans sa globalité. Ne me demande pas comment.

Divagation : si on quantifie l'espace-temps, ça fait qu'on a des niveaux qui peuvent être peuplés et donc une température quand on est proche de l'équilibre des populations...

Il doit y avoir de ça. En gravité quantique, on calcule l'entropie d'un TN en comptant le nombre de micoétats (les "niveaux"), physique stat, etc.... avec température et entropie (formule de Bekenstein-Hawking). Mais est-ce que cela peut s'appliquer à l'univers.... Je ne sais pas

[invite5542c0c3]

l' entropie totale de l' univers continue d 'augmenter,mais reste pratiquement constante. cela vient du fait que l 'entropoe de l univers se trouve dans le rayonnement qu il contient(les photons)et pas dans la matiere.Or l'entropie du rayonnement ne change plus,elle est deja maximale.les photons n'interragissent pratiquement plus avec la matiere cosmique;ILS constituent un systeme isolé en équilibre thermique,leur entropie ne varie plus,elle a atteint son maximum dont la temperature est uniforme (2,7K).

on démontre que l entropie d un systeme est proportionnelle au nonbre de particule qu il contient.
ON comprend donc que l 'entropie de l univers vient principalement des photons et puisque leur entropie est maximale celle du cosmos aussi.
EN fait l univers a atteint sa mort thermique environ " 300 000 ans" apres le big bang.