Thermodynamique

[invite4ec8e25f]

Bonjour, voici un petit exo de thermo avec lequel j'ai du mal.
"On mélange dans un récipient thermiquement isolé une masse de 1kg d'eau à la température de 70°C avec 1kg d'eau à la température de 10°C. On suppose la pression constante, ainsi que la chaleur massique de l'eau c = 1 kcal/kg/K. On admettra la transformation réversible. Quelle est la variation d'entropie mise en jeu au cours de cette opération ?".
Je sais pas du tout par quoi commencer. Comme la transformation est réversible et isobare, alors dS = dQ/T mais comme c'est aussi isobare, dS = m.c.ln(Tf/Ti).
Dois-je calculer une température d'équilibre ? Comment ?
Merci d'avance.
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[LPFR]

Bonjour et bienvenu au forum.
La thermodynamique n'est pas mon fort. Mais j'ai du mal à classer le mélange d'eau froide et chaude dans la catégorie de transformations réversibles.
Au revoir.

[invite4ec8e25f]

Bonjour et merci de votre accueil.
Je dois vous avouer que j'ai été aussi surpris. Mais c'est écrit noir sur blanc dans l'énoncé. Probablement pour "simplifier" un problème assez déroutant.
Merci pour votre réponse.

[gatsu]

Bonjour, voici un petit exo de thermo avec lequel j'ai du mal.
"On mélange dans un récipient thermiquement isolé une masse de 1kg d'eau à la température de 70°C avec 1kg d'eau à la température de 10°C. On suppose la pression constante, ainsi que la chaleur massique de l'eau c = 1 kcal/kg/K. On admettra la transformation réversible. Quelle est la variation d'entropie mise en jeu au cours de cette opération ?".
Je sais pas du tout par quoi commencer. Comme la transformation est réversible et isobare, alors dS = dQ/T mais comme c'est aussi isobare, dS = m.c.ln(Tf/Ti).
Dois-je calculer une température d'équilibre ? Comment ?
Merci d'avance.

Salut,

Oui il faut calculer la température d'équilibre. Pour cela il faut utiliser le fait que le système total est isolé et que seule de la chaleur est échangée entre les masses d'eau à differentes températures.
Ensuite la variation d'entropie totale du système est la somme des variations de chacun des systèmes. La formule que tu comptes utiliser est la bonne mais il faut l'utiliser pour les deux sous systèmes.

Enfin, la transformation n'est évidemment pas réversible. Il se trouve que certains enseignants croient la réaction a besoin d'être réversible pour pouvoir faire une estimation de la variation d'entropie.

Or il n'en est rien, comme l'entropie est une fonction d'état, sa variation entre deux états à températures differentes (par exemple) est donnée par


Où est n'importe quel chemin réversible allant de l'état initial à l'état final (et cela est vai même pour les transformations irreversibles).

[A voir en vidéo sur Futura]