second(s) principe(s) de la thermodynamique

[invite0a45097e]

Bonjour.

J'ai un peu de mal à saisir les différentes formes du second principe de la thermodynamique. Les différents énoncés qui nous ont été exposés en cours sont :

Thomson : un système en contact avec une seule source de température ne peut que recevoir du travail et fournir de la chaleur au cours d'un cycle.
Clausius : la chaleur ne peut spontanément passer d'un corps froid à un corps chaud.
Entropique : il existe une fonction d'état S non conservative qui obéit à un principe d'extremum donnant le sens d'évolution de la transformation avec les différentes formules pour l'entropie échangée et celle produite.

Déjà, je ne saisis pas physiquement ces principes. Et étant donné que les deux premiers énoncés ont été établis avant le dernier, il y a donc un moyen de comprendre instinctivement ces deux premiers énoncés.
Ensuite, ce que nous avons fait en cours, c'est montrer l'implication "(existence de S) => (Thomson et Clausius)" ... Mais comment alors établir l'inverse ? Autrement dit, comment pouvons nous déduire l'existence de l'entropie à partir des deux premiers principes.

Si quelqu'un pouvait m'aider d'abord à comprendre les trois énoncés mais de manière instinctive ( purement physique ) et ensuite m'expliquer les différents liens d'équivalence entre eux je lui donnerais un million d'euros. Mais comme je ne les ai pas , je le remercie et lui voue un respect sans fin jusqu'à la fin des temps.
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[invitea3eb043e]

C'est un peu tordu. En effet, l'impossibilité d'un mouvement perpétuel avec une seule source relève un peu du principe du "ça serait trop beau", c'est intuitif.
La notion d'entropie n'est pas intuitive, elle relève de la mécanique statistique par Boltzmann qui a relié cela au degré de désordre, en clair le nombre de localisations d'atomes qui donnent le même état physique.
Ceci dit, on peut quand même se faire une idée quand on étudie le cycle de Carnot réversible : on trouve que Q1/T1 + Q2/T2 = 0 avec les notations habituelles.
D'où l'idée d'introduire une grandeur S = Q/T
Feynman donne une splendide illustration avec sa roue à aubes et son cliquet (ratchet and pawl). Mais ce n'est pas trivial parce que ça fait appel à la statistique de Boltzmann avec le facteur exp (- E/kT) pas trop intuitif.

[phys4]

Déjà, je ne saisis pas physiquement ces principes. Et étant donné que les deux premiers énoncés ont été établis avant le dernier, il y a donc un moyen de comprendre instinctivement ces deux premiers énoncés.
Ensuite, ce que nous avons fait en cours, c'est montrer l'implication "(existence de S) => (Thomson et Clausius)" ... Mais comment alors établir l'inverse ? Autrement dit, comment pouvons nous déduire l'existence de l'entropie à partir des deux premiers principes.

Si quelqu'un pouvait m'aider d'abord à comprendre les trois énoncés mais de manière instinctive ( purement physique ) et ensuite m'expliquer les différents liens d'équivalence entre eux je lui donnerais un million d'euros. Mais comme je ne les ai pas , je le remercie et lui voue un respect sans fin jusqu'à la fin des temps.

La troisième formulation donne aisément les deux autres. Les deux principes Clausius et Thomson peuvent se déduire l'un de l'autre. Pour trouver la forme en Q/T de la toisième formulation, il faut utiliser un cycle réversible avec un gaz parfait.

[albanxiii]

Bonjour,

L'équivalence entre les trois énoncés, Thomson, Clausius, "entropique" (du à Prigogine en fait) est relativement bien expliquée et démontrée dans le livre "Thermodynamique, fondements et applications" de JP Pérez.

[A voir en vidéo sur Futura]

[obi76]

Bonjour Lionelod,

1°) vous interprétez ce que disent les intervenants (probablement à tort d'ailleurs).
2°) conformément à la charte : critiquez les idées si vous voullez, mais pas les personnes.

Je vous suggère de lire le post de albanxiii (http://forums.futura-sciences.com/ph...ml#post3746503) qui dit tout haut ce que je pense tout bas (et je ne suis pas le seul).

Vous êtes toujours dans le collimateur, et il serai bon de cesser de vouloir avoir toujours raison, même sur des domaines que vous ne connaissez pas.

Pour la modération,