Question sur les systemes hors equilibre

[invitefb888842]

SVP, je veux savoir ce que veut dire par ces termes ainsi la différences entre eux:
hors équilibre thermique, hors équilibre thermodynamique, hors équilibre chimique, hors équilibre électronique, merci d'avance
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[mach3]

hors équilibre thermique veut dire que toutes les parties du système considéré ne sont pas à la même température
hors équilibre chimique veut dire que toutes les parties du système considéré ne sont pas aux mêmes potentiels chimiques
hors équilibre électronique veut dire que toutes les parties du système considéré ne sont pas au même potentiel
hors équilibre thermodynamique, c'est plus général et ça veut qu'au moins une variable intensive caractéristique de l'équilibre n'est pas constante sur l'intégralité du système (température, potentiel chimique, pression, potentiel électrique, etc), il inclut les précédents cas qui ne sont que des cas particuliers.

Je parle évidemment du cas simple de systèmes sur lesquels l'influence des champs de force extérieurs est négligeable, si elle ne l'est pas, alors il est naturel de trouver un ou plusieurs gradients des variables intensives au sein du système quand celui-ci est à l'équilibre (par exemple, dans un liquide le champ de gravitation impose une augmentation de la pression avec la profondeur, mais le fait que la pression ne soit pas la même partout dans le système n'implique pas qu'il soit hors équilibre).

m@ch3

[invitefb888842]

merci, mais en fait, dans cette étude, je travaille sur les plasmas, c à d si j'ai parlé sur l'hors équilibre thermique dans les plasmas, càd la différence entre la température des ions et des électrons, et pour le reste je sais pas exacte

[invite93279690]

hors équilibre thermique veut dire que toutes les parties du système considéré ne sont pas à la même température
hors équilibre chimique veut dire que toutes les parties du système considéré ne sont pas aux mêmes potentiels chimiques
hors équilibre électronique veut dire que toutes les parties du système considéré ne sont pas au même potentiel
hors équilibre thermodynamique, c'est plus général et ça veut qu'au moins une variable intensive caractéristique de l'équilibre n'est pas constante sur l'intégralité du système (température, potentiel chimique, pression, potentiel électrique, etc), il inclut les précédents cas qui ne sont que des cas particuliers.

Ok mais comment caracteriser la taille maximale ou minimale d'une sous-partie ? Certainement, dans un système isole a l'équilibre thermodynamique par exemple, la temperature n'est pas la meme en tout point du système (en deca d'une certaine resolution) car elle fluctue et pourtant le système est reellement a l'équilibre.

Je parle évidemment du cas simple de systèmes sur lesquels l'influence des champs de force extérieurs est négligeable, si elle ne l'est pas, alors il est naturel de trouver un ou plusieurs gradients des variables intensives au sein du système quand celui-ci est à l'équilibre (par exemple, dans un liquide le champ de gravitation impose une augmentation de la pression avec la profondeur, mais le fait que la pression ne soit pas la même partout dans le système n'implique pas qu'il soit hors équilibre).

En effet, du coup se focaliser sur des preconceptions de "variables intensives" pertinentes me semble du coup délicat puisqu'il faut redéfinir ces dernières en fonction de la situation.

J'aime pourtant les definitions que tu as données mais je les aurais supplementees par la nécessité d'une production d'entropie non nulle et ainsi l'existence de forces thermodynamiques responsables de cette production d'entropie. Lorsque ces forces thermodynamiques responsables de la creation d'entropie peuvent s'écrire comme le gradient d'une variable intensive connue, on peut lui attribuer les différentes interprétations que tu as données.

[A voir en vidéo sur Futura]

[mach3]

Ok mais comment caracteriser la taille maximale ou minimale d'une sous-partie ? Certainement, dans un système isole a l'équilibre thermodynamique par exemple, la temperature n'est pas la meme en tout point du système (en deca d'une certaine resolution) car elle fluctue et pourtant le système est reellement a l'équilibre.

on entre là dans la théorie des fluctuations qui dépasse un peu mes compétences : effectivement, même à l'équilibre cette homogénéité des variables intensives caractérisant l'équilibre n'est qu'une approximation d'autant plus grossière que l'on zoome.

En effet, du coup se focaliser sur des preconceptions de "variables intensives" pertinentes me semble du coup délicat puisqu'il faut redéfinir ces dernières en fonction de la situation.

Moi dans mes pilluliers et mes béchers, je considère que les champs extérieurs ont une influence négligeable FAPP et ça me suffit pour ce que je fais. Du coup c'est cette façon de définir l'équilibre qui me vient par habitude mais j'essaie de ne jamais perdre de vue qu'il s'agit d'un cas particulier.

J'aime pourtant les definitions que tu as données mais je les aurais supplementees par la nécessité d'une production d'entropie non nulle et ainsi l'existence de forces thermodynamiques responsables de cette production d'entropie. Lorsque ces forces thermodynamiques responsables de la creation d'entropie peuvent s'écrire comme le gradient d'une variable intensive connue, on peut lui attribuer les différentes interprétations que tu as données.

absolument d'accord. A l'équilibre il n'y a plus de création d'entropie et la destruction d'entropie est impossible (bon, on compte pas les petites fluctuations). Dans les conditions particulières de champs extérieurs négligeables cela à pour conséquence une homogénéité de la température, de la pression, des potentiels chimiques et électriques au sein du système.

m@ch3

[invite93279690]

Moi dans mes pilluliers et mes béchers, je considère que les champs extérieurs ont une influence négligeable FAPP et ça me suffit pour ce que je fais. Du coup c'est cette façon de définir l'équilibre qui me vient par habitude mais j'essaie de ne jamais perdre de vue qu'il s'agit d'un cas particulier.

oui je comprends mais meme dans ce cas, le fait que l'eau soit en contact avec les atomes de Silicium des parois de verre du becher fait que ces dernières vont être chargées, ce qui génère un champ électrique extérieur pour les ions en presence dans la solution. Dans la plupart des solutions ce n'est pas un problème car la longueur d'écrantage de Debye est de l'ordre du nanometre mais dans l'eau pure par exemple la longueur de Debye est de l'ordre du centimetre si je me souviens bien (j'ai la flemme de faire le calcul...).

Le problème des charges et de re-ecriture du potentiel chimique est aussi a l'origine de l'équilibre de Donnan au cours duquel des desequilbre de charge et de potentiel sont observes bien que le système soit a l'équilibre thermodynamique. La meme chose existe également au niveau de la zone de depletion d'une jonction PN ou il existe un champ électrique mais pas de courant associe (car le potentiel chimique des electrons est le meme des deux cotes de la jonction...voir le poly de LPFR pour une explication simple).

absolument d'accord. A l'équilibre il n'y a plus de création d'entropie et la destruction d'entropie est impossible (bon, on compte pas les petites fluctuations). Dans les conditions particulières de champs extérieurs négligeables cela à pour conséquence une homogénéité de la température, de la pression, des potentiels chimiques et électriques au sein du système.

oui en effet.

[invitec998f71d]

On m a deja opposé que dans un milieu hors d equilibre ce qu indique un thermometre local ne presente aucun interet.
Il y a pourtant dans la vie courante des gradients de temperature. A ce que je sache la meteo ca existe.
pour moi c'est un peu comme si on me disait qu un gps est utile posé sur une table mais pas dans une voiture de course.

[obi76]

Bonjour,

pour ma part, je propose cette définition pour l'équilibre thermodynamique : un ensemble de particules dont la PDF de vitesse peut etre approximée par une Maxwellienne (c'est à dire que les collisions interparticulaires sont suffisamment nombreuses / volume suffisamment grand pour etre à l'équilibre). Pour un plasma, il suffit que les particules aille vite (de l'ordre de grandeur de la vitesse moyenne particulaire dans le milieu) pour que l'équilibre thermodynamique ne soit jamais atteint. C'est le cas pour des plasmas tels que ceux présents dans ITER ou Tore Supra, qui se déplacent vers c/10.

[invitec998f71d]

comme je me demandais si un observateur donné dans l espace temps ne pourrais pas deduire de la metrique
de la RG une temperature pour l endroit ou il se trouve. que pensez vous de cette réponse traduite de l anglais:

contre exemple: deux trous noirs et moi, un observateur, tous au repos l'un par rapport à l'autre. Les trous noirs sont de taille inégale. Le spectre de rayonnement que j'observe est une superposition de deux spectres thermiques, qui n'est pas lui-même un spectre thermique

n y a t il donc pas de notion de temperature hors des corps noirs?

[obi76]

n y a t il donc pas de notion de temperature hors des corps noirs?

Ben si, l'écart type de la distribution des vitesses. Le moment d'ordre 3 c'est la pression, celui d'ordre 1 c'est la vitesse moyenne, donc la convection, et celui d'ordre 0 c'est la masse (ou le nombre de particules). Mais merci de rester dans le sujet, il n'est pas question de TN ici.

[invitec998f71d]

ma question porte sur la notion de temperature en cosmologie.
l espace temps n est pas en equilibre et pourtant on y parle de temperature.
je suggerais que la metrique fournirais peut etre la possibilité pour un observateur de calculer la temperature
locale ou il est.

[obi76]

ma question porte sur la notion de temperature en cosmologie.
l espace temps n est pas en equilibre et pourtant on y parle de temperature.
je suggerais que la metrique fournirais peut etre la possibilité pour un observateur de calculer la temperature
locale ou il est.

Non, je ne vois pas le rapport entre la question initiale et la métrique, la RG, les TN etc. Au lieu de polluer le fil, créez une discussion.

Fin du HS.