Est-ce que quelqu'un pourrait me donner un définition physique, claire et rigoureuse de la réversibilité et de la quasi-staticité (au sens de la thermodynamique). Merdi d'avance parce que c'est pas trop trop clair dans ma tête pour l'instant!
Draune
La transformation d'un système d'un état à un autre état, est dite réversible si elle peut être inversée par une transformation infinitésimale (ou quasi-statique).
A ne pas confondre avec une transformation renversable, qui permet de parcourir la suite des états rencontrés au cours de la transformation "Etat1 -> Etat2" dans les deux sens, en modifiant quantitativement les conditions extérieures mais sans changer leur nature physique (on ne remplace pas les effets de la température par une poussée physique de l'objet par exemple).
Exemple : un solide de masse m que l'on fait glisser sur une table (avec frottements f), d'une position1 (ou état1) à une position2 ; il s'agit d'une transformation renversable car on peut parcourir le trajet en sens inverse par le même processus physique (=en le poussant) ; en revanche cette transformation n'est pas réversible car il faut inverser la force de poussée, ce qui n'est pas une action infinitésimale (l'amplitude de poussée passe de 2f.m.g à -2m.f.g).
Pour moi, dans ton exemple, c'est plutot le probléme des frottements qui est important non ?
Quand tu fait une transformation infinitésimale reversible de compression d'un gaz, su tu veut revenir en arriére, il faut bien changer un truc à un moment ... ou alors j'ai pas compris ...
"La réalité c'est ce qui reste quand on refuse d'y croire" P.K. Dick
Et alors tu ne fais pas la différence entre réversible et quasi-statique (Konrad)?
L'exemple classique est de tirer sur un fil métallique très lentement, de manière donc quasistatique. Tant qu'on est dans la limite d'élasticité, le fil peut revenir dans son état initial, la transformation est réversible. Mais quand on la franchit, il s'amincit de manière permanente (phénomène de fluage) et la transformation n'est plus réversible.
Une transfo réversible est nécessairement quasistatique, mais le contraire n'est pas vrai. Cf aussi les phénomènes d'hystérésis en magnétisme.
Exemple
Un récipient contenant un gaz et fermé par un piston. Le systeme est en équilibre au départ : Etat 1 (P1 (pression), V1 (volume), T1 (temperature). On pousse de facon brutale sur le piston pour le faire avancer. Le systeme se retrouve dans l'état 2 (P2, V2, T2)., et on maintient le piston dans cet etat. C'est aussi un état d'equilibre.
Il est clair que les états qui sont situés entre l'état 1 et l'état 2, i.e. les états intermédiaires pour passer de 1 à 2 sont des états hors-équilibre : les variables intensives n'ont pas eu le temps de s'homogénéiser. Si on lache le piston, le sytème ne retrouve pas l'état initial. La transformation est dite irréversible.
Maintenant, si on reprend notre système qui se trouve au départ dans l'état 1. Au lieu de pousser brutalement le piston, on va le pousser tres legerement, de facon infinitésimal. La pression et la température vont etre uniformes (état équilibre) rapidement. Puis losqu'elles le seront, on repousse de facon infinitésimal le piston, etc., et on fait passer ainsi le systéme de l'état 1 à l'état 2 par une succession d'états d'équilibre. La transformation qui permet de passer de l'état 1 à l'état 2 est donc obtenue par une infinité de processus élémentaires, et qu'on appelle transformations quasi-statiques. Tous les états intermédiares sont des états d'équilibre.
Transformation réversible : c'est une transformation quasi-statique tel qu'on puisse l'inverser à tout moment, en changeant le sens de la perturbation externe. Le sysème doit repasser par les memes etats d'equilibre. La réversibilité thermodynamique exige qu'au cours de la transformation le système passe par une infinité d'états intermédiaires différent infiniment peu d'états d'équilibre, et dont chacun differe infiniment peu du suivant. Dans ces conditions, les deux transformations inverses passent par les memes etats intermédiares, mais dans un ordre inverse.
