Condition d'utilisation de l'identité thermodynamique

[inviteb6ddb86f]

Bonjour !
J'ai une bouquin qui me dit que l'on peut appliquer l'identité thermo ssi le système est fermé et qu'il y a "absence de travail utile" , cette derniere precision ne figure pas dans mon cours, quelqu'un saurait m'éclairer?
Merci !
-----

[invite24327a4e]

Bonjour,

Quelle identité thermo ? C'est pas comme s'il y en avait qu'une seule tu sais.

[inviteb6ddb86f]

Bonjour,

Quelle identité thermo ? C'est pas comme s'il y en avait qu'une seule tu sais.

Les deux ! dU=TdS-PdV et dH= TdS+VdP !

[invite24327a4e]

Uniquement lorsque la transformation est quasi-statique.

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteb6ddb86f]

Uniquement lorsque la transformation est quasi-statique.

Donc si je comprends bien quasi statique ne signifie pas réversible??

[mariposa]

Donc si je comprends bien quasi statique ne signifie pas réversible??

Pour ne pas produire d'entropie il faut que la transformation soit lente (quasi-statique) de sorte que la transformation soit presque une suite continue d'équilibres thermodynamiques. Sous cette condition on peut inverser le sens de la transformation et l'on dit qu'elle est réversible. En fait elle est presque réversible.

[inviteb6ddb86f]

oui mais en l'occurence les deux identités thermodynamiques sont valables pour tout type de transformation, ça c'est sur par contre

[mariposa]

oui mais en l'occurence les deux identités thermodynamiques sont valables pour tout type de transformation, ça c'est sur par contre

Non, uniquement pour des transformations réversibles.

[inviteb6ddb86f]

ah non ça par contre c'est certain , c'est précisé dans mon livre, et dans mon cours, c'est grâce à ces expressions que justement on peut determiner si une transfo est réversible! j'ai fait au moins 10 exos corrigés là dessus

[invite660d2d40]

non, ces 2 identités thermodynamiques (dU=TdS-PdV et dH= TdS+VdP) sont valables pour toutes les transformations (réversibles ou pas). Pour preuve, elles ne font intervenir que des fonctions d'etat qui ne dépendent donc pas du chemin suivi (et donc pas du fait que la transformation soit réversible ou pas).
Quant à l'absence de travail utile, c'est effectivement le cas car il faut pouvoir identifier $\delta W$ et -PdV. Il faut donc que le seul travail mis en jeu soit celui de forces de pression.

[mariposa]

non, ces 2 identités thermodynamiques (dU=TdS-PdV et dH= TdS+VdP) sont valables pour toutes les transformations (réversibles ou pas). Pour preuve, elles ne font intervenir que des fonctions d'etat qui ne dépendent donc pas du chemin suivi (et donc pas du fait que la transformation soit réversible ou pas).
Quant à l'absence de travail utile, c'est effectivement le cas car il faut pouvoir identifier $\delta W$ et -PdV. Il faut donc que le seul travail mis en jeu soit celui de forces de pression.

Pas du tout.

Quand tu écris dQ = T.dS

cad le second principe il n'y a pas de production d'entropie (cause des irréversibilités) mais seulement échange d'entropie entre le système et le monde extérieur.

Avec des phénomènes irréversibles on a:

dS = dQ/T + dSp

avec dSp > 0 qui correspond à la production d'entropie due à tous les gradients (de température, de pression ,de concentration de ......)

Quand tu intègres sur un cycle on a:

Intégrale[dS] = Intégrale de [dSp] >0

[invite24327a4e]

Blablabla, achetez le Callen au lieu de dire n'importe quoi : la thermo qu'on vous enseigne en prépa n'est pas la vraie thermo.

[mariposa]

Blablabla, achetez le Callen au lieu de dire n'importe quoi : la thermo qu'on vous enseigne en prépa n'est pas la vraie thermo.

La thermodynamique est la matière la plus mal enseignée. C'est vrai quand j'étais étudiant il y a 40 ans. J'ai l'impression que çà n'a pas beaucoup progressé.

[invite660d2d40]

en fait tu utilises la transformation que tu veux pour la démo, le fait est que l'identité est valable pour toutes les transfos car elle n'implique que des fonctions d'etat.

[inviteb6ddb86f]

La thermodynamique est la matière la plus mal enseignée. C'est vrai quand j'étais étudiant il y a 40 ans. J'ai l'impression que çà n'a pas beaucoup progressé.

Donc en vrai c'est bel et bien que pour les reversibles??
Mais pourquoi dans TOUS les sujets de concours on utilise ces deux relations pour savoir si c'est reversible ou non (pour trouver l'entropie créée)??

[mariposa]

Donc en vrai c'est bel et bien que pour les reversibles??
Mais pourquoi dans TOUS les sujets de concours on utilise ces deux relations pour savoir si c'est reversible ou non (pour trouver l'entropie créée)??

il faudrait voir comment les questions sont posées.

De toute façon dans les exo il n'est probablement pas question de phénomènes irréversibles dans la mesure où cela relèverait de la thermodynamique hors d'équilibre?

[inviteb6ddb86f]

il faudrait voir comment les questions sont posées.

De toute façon dans les exo il n'est probablement pas question de phénomènes irréversibles dans la mesure où cela relèverait de la thermodynamique hors d'équilibre?

bah il s'agit de determiner l'irreversibilité ou non des transformations souvent!

[mariposa]

bah il s'agit de determiner l'irreversibilité ou non des transformations souvent!

Je ne pense pas.

[inviteb6ddb86f]

Je ne pense pas.

Bon je vais finir par croire que vous vous foutez de moi à la fin ça devient enervant ^^

à chaque fois dans tous les sujets, des ccp aux ens on doit calculer l'entropie créée, pour celà on calcule la variation d'entropie grâce aux identités, parfois appliquées aux gp si l'on a des gp, puis le delta S echangé, que l'on soustrait au delata S pour obtenir S créée et determiner la reversibilité ou non de la transfo, pas plus tard que il y a dix minutes je regardais le corrigé d'un ensam que j'ai fait, et c'etait le but d'une question

[invitea29d1598]

Donc en vrai c'est bel et bien que pour les reversibles??

non. U étant une fonction d'état, tu peux écrire dU=TdS-PdV pour toute transformation faite entre deux états d'équilibre... tu peux le verifier dans n'importe quel bouquin de thermo

d'autre part, tu peux aussi écrire dU=deltaQ+deltaW pour toute transformation

ce qui se passe, c'est simplement que c'est uniquement si la transformation est réversible que TdS=delta Q et que tu peux identifier terme à terme les deux expressions de dU... si la transfo est pas réversible, tu peux uniquement dire que la somme deltaQ+deltaW est égale à TdS-PdV mais tu ne peux pas dire delta Q = T dS ou delta W = -PdV

Mais pourquoi dans TOUS les sujets de concours on utilise ces deux relations pour savoir si c'est reversible ou non (pour trouver l'entropie créée)??

parce que si tu as un état initial et un état final qui sont tous deux états d'équilibre, tu as des fonctions d'état qui ont des valeurs bien précises pour ces états et leurs variations (pour passer d'un état à l'autre) ne dépendent pas du chemin suivi... quand tu supposes un chemin réversible (ce que ce soit le chemin qui a été suivi ou pas dans la vraie vie), tu peux calculer dS aussi en disant que c'est delta Q/T. Si le chemin n'est pas réversible, dS n'est pas delta Q/T mais cette quantite peut neanmoins se calculer...

[inviteb6ddb86f]

VOILA !! moi je suis entierement d'accord avec ça !! c'est exactement mon opinion !!

[invitea29d1598]

si ça peut te rassurer je pense pas qu'on soit que deux au monde

[inviteb6ddb86f]

!!

Et donc pour ce qui qui est du "travail utile" ce qu'il faut retenir c'est ce qu'a dit AZRAEL?

[invitea29d1598]

Et donc pour ce qui qui est du "travail utile" ce qu'il faut retenir c'est ce qu'a dit AZRAEL?

je pense que oui (je ne suis pas certain de la définition du terme "travail utile") car tout le reste de ce qu'il a dit est cohérent

[mariposa]

VOILA !! moi je suis entierement d'accord avec ça !! c'est exactement mon opinion !!

Bonjour,

Apparament tu n'avais compris ce que j'ai écrit (probablement trop elliptique de ma part):

je répète donc l'essentiel de ce qu'il faut retenir:

dQ = T.dS est valable uniquement pour les transformations réversibles.

et non pas valable en général comme tu l'a écris et réaffirmer plusieurs fois.

[invite24327a4e]

non. U étant une fonction d'état, tu peux écrire dU=TdS-PdV pour toute transformation faite entre deux états d'équilibre... tu peux le verifier dans n'importe quel bouquin de thermo

d'autre part, tu peux aussi écrire dU=deltaQ+deltaW pour toute transformation

Ceci est totalement faux. Une transformation thermodynamique peut être soit réelle, soit quasi-statique. Une transformation quasi-statique est un chemin continu différentiable dans l'ensemble des points S(U,V,N) (ie sur une surface à N fixé) tandis qu'une transformation réelle n'est PAS un chemin sur cette surface. Auquel cas, il ne fait aucun sens de différencier S pour une transformation réelle du type Joule Gay-lussac.

ce qui se passe, c'est simplement que c'est uniquement si la transformation est réversible que TdS=delta Q et que tu peux identifier terme à terme les deux expressions de dU... si la transfo est pas réversible, tu peux uniquement dire que la somme deltaQ+deltaW est égale à TdS-PdV mais tu ne peux pas dire delta Q = T dS ou delta W = -PdV

Même problème, il faut que la transformation soit quasi-statique (qui n'est pas équivalent à réversible) pour pouvoir écrire tout ça.

[inviteb6ddb86f]

Ceci est totalement faux. Une transformation thermodynamique peut être soit réelle, soit quasi-statique. Une transformation quasi-statique est un chemin continu différentiable dans l'ensemble des points S(U,V,N) (ie sur une surface à N fixé) tandis qu'une transformation réelle n'est PAS un chemin sur cette surface. Auquel cas, il ne fait aucun sens de différencier S pour une transformation réelle du type Joule Gay-lussac.


Même problème, il faut que la transformation soit quasi-statique (qui n'est pas équivalent à réversible) pour pouvoir écrire tout ça.

Bon je vais finir par m'embrouiller pour mon dst!!
Moi ce qu'on nous apprend c'est exactement ce qu'a dit rincevent mot pour mot, je ne peux pas croire qu'on nous apprend n'importequoi en sup et en spé à ce point quand meme !!??

[mariposa]

Bon je vais finir par m'embrouiller pour mon dst!!
Moi ce qu'on nous apprend c'est exactement ce qu'a dit rincevent mot pour mot, je ne peux pas croire qu'on nous apprend n'importequoi en sup et en spé à ce point quand meme !!??

Bonjour,

Face à ta situation tu as 2 solutions soit:

1- Te mettre dans le système scolaire et ne pas trop chercher à comprendre, ou approfondir, le concept d'entropie et d'irréversibilité mais faire le nécessaire pour résoudre les exercices et avoir des bonnes notes.

2- D'investir dans la compréhension du concept d'entropie devrait être le véritable objectif mais au risque d' y passer trop de temps et de passer à coté de tes examens.

Bien entendu l'idéal serait de poursuivre les 2 objectifs. dans les études en général comprendre et réussir les examens ce sont souvent 2 choses incompatibles.

Même quand on écrit le premier principe sous la forme:

dU = dQ + dW

ce qui est parfaitement juste.

Seulement dans mes cours j'écrivais:

dU = dQ + dW1 + dW2 + dW3 +....

La différence parait totalement anodine et pourtant cela change dès le départ la compréhension de la thermodynamique classique.


La grande difficulté de la thermodynamique, ce ne sont pas les aspects mathématiques, mais les concepts qui sont subtils et qui demande de la réflexion.

Le concept d'entropie est un concept très difficile à comprendre. Le simple fait d'être averti doit inciter la prudence.

[invite660d2d40]

non. U étant une fonction d'état, tu peux écrire dU=TdS-PdV pour toute transformation faite entre deux états d'équilibre... tu peux le verifier dans n'importe quel bouquin de thermo

d'autre part, tu peux aussi écrire dU=deltaQ+deltaW pour toute transformation

ce qui se passe, c'est simplement que c'est uniquement si la transformation est réversible que TdS=delta Q et que tu peux identifier terme à terme les deux expressions de dU... si la transfo est pas réversible, tu peux uniquement dire que la somme deltaQ+deltaW est égale à TdS-PdV mais tu ne peux pas dire delta Q = T dS ou delta W = -PdV

parce que si tu as un état initial et un état final qui sont tous deux états d'équilibre, tu as des fonctions d'état qui ont des valeurs bien précises pour ces états et leurs variations (pour passer d'un état à l'autre) ne dépendent pas du chemin suivi... quand tu supposes un chemin réversible (ce que ce soit le chemin qui a été suivi ou pas dans la vraie vie), tu peux calculer dS aussi en disant que c'est delta Q/T. Si le chemin n'est pas réversible, dS n'est pas delta Q/T mais cette quantite peut neanmoins se calculer...

100% d'accord.

[mariposa]

100% d'accord.

Bonjour,

Spinfoam a émis une objection détaillée à ce qu'a écrit Rincevent.

Dire que tu es 100% d'accord avec Rincevent n'apporte rien. Il faut que tu fasses une objection aux propos de Spinfoam pour que ce soit constructif.

Effectivement j'avais lu (trop) rapidement Rincevent et il a dit quelque chose de faux qui touche justement à la difficulté de compréhension des concepts de la thermodynamique. autrement dit ce n'est pas une question de pinaillage.