Conservation de l'énergie

[V13]

Je me demandais un truc:

Supposons qu'on lâche une balle du haut d'un immeuble avec une vitesse initiale nulle. Alors, là son énergie cinétique va augmenter mais on dirait bien qu'il y a une création d'énergie puisqu'au départ elle avait une énergie cinétique nulle puis ensuite son énergie cinétique augmente du seul fait de la gravité.
Alors c'est à ce moment là qu'on dit : "Non non, il n'y a pas de création d'énergie, c'est simplement son énergie potentielle de pesanteur qui diminue tandis que son énergie cinétique augmente", comme on l'apprend à l'école.

Donc il existerait une énergie intrinsèque à chaque corps du fait de sa position dans un champs particulier. On parle "d'énergie potentielle"... Mais est-ce que cette énergie potentielle a avoir avec l'entropie ?
Car pour qu'une énergie soit potentiellement utilisable, il faut d'abord qu'elle soit facilement transformable, il ne faut pas que ce soit un état naturel sinon ça ne serait pas facilement transformable.
Par exemple quand on tend un arc, celui-ci emmagasine de l'énergie potentielle élastique mais cette énergie potentielle élastique signifie bien qu'il est dans un état non-naturel (tendu) et que cette énergie peut être libérée de manière naturelle en l'absence de forces (donc en relâchant l'arc).
De même, la balle en haut d'un immeuble est assez non-naturel, au contraire, il est plutôt naturel qu'elle se trouve au sol. C'est bien de cette non-naturalité que provient son énergie potentielle qui peut "potentiellement" se transformer en une autre énergie du fait de son état non-naturel.

Bien sûr, une telle vision fait directement penser à l'entropie: l'entropie d'un système physique ne peut qu'augmenter donc son désordre augmente constamment. Or, en contraignant quelque chose ne force-t-on pas un peu la nature à s'ordonner (au prix de désordonner le reste de l'univers encore plus) ? Peut-on penser un lien entre énergie potentielle, qui au fait résulte de l'énergie que peut fournir l'objet de par son état "non-naturel" et l'entropie d'un système ?
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[Amanuensis]

Si un système n'est pas dans un état d'équilibre, on peut en tirer de l'énergie "utile" (en gros transformable en mouvement d'un corps massif unique) et cela se fait avec augmentation d'entropie.

Prendre un objet au sol et le monter, c'est l'éloigner de son état d'équilibre (et cela consomme de l'énergie, ce qui s'accompagne d'une augmentation d'entropie). Quand il tombe, l'énergie potentielle est transformée en mouvement d'un corps massif unique.

Tendre un arc, c'est pareil. On éloigne la corde de son état d'équilibre. Cela demande de l'énergie, dont la transformation en énergie élastique s'accompagnera d'augmentation d'entropie.

Ou encore, deux systèmes de températures différentes ne sont pas à l'équilibre entre eux: on peut en tirer de l'énergie utile en les amenant à l'équilibre, i.e., en rapprochant leurs températures.

Bref, en remplaçant "non naturel" par "hors équilibre", la vision semble en gros correcte.

[Sethy]

L'important est que l'entropie globale de l'univers ne peut pas décroitre. Ce qui n'exclu pas que lors d'une transformation globale, un sous-système voit son entropie diminuer, tant que concomitamment, un autre partie du système voit son entropie augmenter d'au moins autant.