enthalpie et entropie en thermodynamique

[invite171486f9]

Bonjour,
je voulais savoir, face à un problème, comment peut-t-on choisir entre l'étude de l'enthalpie d'un système ou de son entropie. A quoi correspond concrètement ces deux variables d'état, et dans quel cas chosir l'un ou l'autre ?

Merci d'avance
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[dmeier]

il n'y a pas à choisir, c'est deux choses différentes. L'une traduit une forme d'énergie (l'enthalpie) et l'entropie est une fonction d'état qui nous donne une idée sur l'évolution potentielle du système, l'évolution de l'information et en vulgarisant, une idée de l'ordre ou du désordre.
dm

[invite171486f9]

D'accord, et qu'en est-t-il du choix entre énergie interne et enthalpie. Ici, par contre, elles sont comparables (2 variables d'état représentant une énergie)...

[invite24327a4e]

Bonjour,
Cela dépend de la représentation dans laquelle tu décides travailler.
L'entropie est une bonne variable en (T,V), tandis que l'enthalpie s'utilise en (P,V)

En général, tu utilises U et S en (T,V), et U et H en (P,T).

Sinon pour leur signification, l'entropie est une fonction d'état concave et maximum à l'équilibre qui donne une information quant à la réversibilité d'une transformation.
L'enthalpie est elle un potentiel thermodynamique. C'est à dire qu'elle est minimum à l'équilibre.

[A voir en vidéo sur Futura]

[dmeier]

Tout d'abord l'énergie interne et l'enthalpie ne sont pas des variables d'état mais des fonctions d'état, c'est un peu différent;
En fait cela dépend de la transformation que tu envisages d'étudier, si elle est à volume constant, U est adapté, si elle est à pression constante, H est adaptée. En effet, à p constante, la variation d'enthalpie s'identifie à l'énergie échangée sous forme de chaleur, à volume constant c'est la variation d'U.
Voilà ce qui guide nos choix d'étude de fonctions, par exemple
dm

[invite171486f9]

Merci, et est-ce que cela se démontre par la définition de l'enthalpie :
(je représente delta par "D", car je ne sais pas comment faire delta )

DH = DU + D(PV)
DH = Q + W + P.D(V) (pression constante)
et on doit tomber sur :
DH = Q



et pour la démonstration de U adaptée à volume constant :

DU = W + Q
DU = Q (W=0 : pas de variation de volume)

est-ce exact ?
merci de votre aide

[mach3]

DH = DU + D(PV)
DH = Q + W + P.D(V) (pression constante)
et on doit tomber sur :
DH = Q



et pour la démonstration de U adaptée à volume constant :

DU = W + Q
DU = Q (W=0 : pas de variation de volume)

est-ce exact ?

oui, mais on trouve ça dans les premières pages d'un bouquin de thermo normalement, juste après "premier principe", c'est la base. Etonnant que tu connaisse entropie, enthalpie et energie interne sans être passé par la avant. Tu fais ça en autodidacte (ca expliquerait) ou tu vois ça en cours (et dans ce cas le prof mérite des claques pour oublier de mentionner une chose aussi élémentaire).

m@ch3

[invite24327a4e]

or

Si est une constante,
=>
Attention quand meme, car utilise l'expression du travail réversible (), c'est à dire pour une transformation quasitastique sinon le P du travail représenterait la pression extérieur au système.
Enfin normalement il n'y a pas de problèmes car la différentielle de U n'est défini que pour une transformation quasistatique...

[dmeier]

OUi en gros, mais il y a des petites choses qui doivent être précisées, le travail s'identifie à -pdV si il y a équilibre mécanique sinon -pextdV. Ceci dit il y a souvent équilibre mécanique, donc p=pext.
dm

[invite171486f9]

ok, d'accord. Merci à vous de vos conseils
(et pour Mach3, je fais effectivement ca en cours, mais maintenant j'essaie d'improviser pour voir si je peux redémontrer toutes les formules de thermo démontrer en cours plus tôt, et il y en a pas mal )

bonne journée