Tendance d'un systeme à minimiser son énergie

[invite251213]

Bonjour ,
Voilà , mon prof de physique appliquée a déclaré dans un de ses cours sur la physique des semi-conducteurs , que tout systéme à tendance à chercher à minimiser son énergie totale quand l'occasion lui est donnée afin de gagner en stabilité.
il a aussi fait mention de cas dans lequels l'énergie d'un systéme est constante et ou celui-ci cherche à minimiser son énergie potentielle au detriment de son énergie cinétique .

donc je me demande s'il existe des exceptions ou s'il s'agit d'une tendance générale .
j'aimerais aussi savoir si (dans le cas ou cette tendance était un fait général ) il y avait une explication à cela .

Merci d'avance pour vos réponses .
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[invitea3eb043e]

Bonjour ,
Voilà , mon prof de physique appliquée a déclaré dans un de ses cours sur la physique des semi-conducteurs , que tout systéme à tendance à chercher à minimiser son énergie totale quand l'occasion lui est donnée afin de gagner en stabilité.

Cette façon de prêter des tendances humaines aux choses (anthropomorphisme) n'est pas scientifique, pas plus que l'horreur du vide que la nature ressentirait.
Il est vrai qu'un équilibre n'est stable que s'il correspond à une énergie potentielle minimale, encore faut-il voir en combien de temps cet équilibre est rompu : ça peut aller des nanosecondes aux millions d'années.

[invite251213]

Donc d'apres ce que je comprends de ce que tu as dis, pour qu'un systéme soit à l'équilibre avec son environnement , il faut que son énergie potentielle soit minimale .
Soit , mais qu'en est-il de son énergie totale ?
et puis pourquoi cette contrainte d'énergie potentielle minimale ?
fait empirique ou consequence d'une loi physique ?

[invitea29d1598]

salut,

ça découle du second principe de la thermodynamique... tu peux montrer que dans certaines circonstances l'énergie interne joue le rôle de "potentiel thermodynamique", tout comme le font dans d'autres circonstances les autres grandeurs (F, G...)

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite7ce6aa19]

Bonjour ,
Voilà , mon prof de physique appliquée a déclaré dans un de ses cours sur la physique des semi-conducteurs , que tout systéme à tendance à chercher à minimiser son énergie totale quand l'occasion lui est donnée afin de gagner en stabilité.

J'espère que cela n'est pas le point de vue de ton prof car c'est inquiétant. Il faudrait que tu précises des exemples relatifs aux semiconducteurs.

D'une manière générale les systèmes évoluent pour minimiser un potentiel thermodynamique qui dépend de la situation.

Si le système est isolé, l'énergie est constante et le système évolue pour maximiser l'entropie. Si le système est en contact avec un thermostat le système évolue pour minimiser l'énergie libre et surtout pas l'énergie etc..

Par contre si tu prends une boule macroscopique qui gigote dans un évier la boule va éliminer son énergie cinétique en la communicant a l'évier (ce sont les frottements). Dans ce là la situation d'équilibre mécanique correspond à la minimisation dans le potentiel terrestre. Mais globalement le système fermé boule + évier a maximiser l'entropie du système total.

De même un véhicule possédant une énergie cinétique initiale va la perdre par frottements.

Cela ce sont des effets macroscopiques. Si la boule de l'évier était suffisamment petite elle aurait une énergie cinétique à l'équilibre:

k.T = 1/2.m.v2

On voit sur cette formule que la boule possède une énergie cinétique moyenne bien qu'étant au fond de l'évier. Cette vitesse est négligeable seulement quand la masse est élevée.

il a aussi fait mention de cas dans lequels l'énergie d'un systéme est constante et ou celui-ci cherche à minimiser son énergie potentielle au detriment de son énergie cinétique .

Ceci est faux. Par exemple soit un gaz réel enfermé dans une enceinte ne pouvant échanger de l'énergie avec l'extérieur. Que se passe-t-il si l'on augmente le volume?. Et bien c'est l'énergie potentielle qui augmente au détriment de l'énergie cinétique et c'est pourquoi les gaz se refroidissent par détente.

donc je me demande s'il existe des exceptions ou s'il s'agit d'une tendance générale .
j'aimerais aussi savoir si (dans le cas ou cette tendance était un fait général ) il y avait une explication à cela .

Merci d'avance pour vos réponses .

J'ai répondu à tes questions. Non?

[invite251213]

Et bien merci à tous pour vos réponses , j'ai tout ce qu'il me fallait comme réponses .
Pour précisions , mon prof m'avait parlé de cette tendance à minimiser l'énergie dans les noyaux atomiques : il m'avait dit qu'un noyau possédant un grand nombre de nucléons étiat très instable et qu'il cherchait à minimiser son énergie pour devenir plus stable . De plus j'avais remarqué que cette "tendance" apparaissait souvent en physique donc je pensais que ca pouvais
être une généralité .
pour l'énergie potentielle minimale , j'avais pensé à tout ce qui était champ de potentiel gravitationnel ou electrostatique (enfin ce que j'en comprends ...) .

enfin bon bref , maintenant j'ai mes réponses ; tout rentre dans l'ordre .