Questions en thermodynamique

[sunyata]

Et le lien avec l'information est correct mais n'est-ce pas aller trop loin ? (effectivement, il y a lien direct entre information de Shannon et entropie, mais est-ce nécessaire pour débuter en thermo ?)

A l'heure où le réchauffement planétaire devient de plus en plus problématique : On devrait peut-être commencer la thermodynamique par là (J'exagère à peine ).

Dissiper l'énergie d'un carburant revient à pomper son information, que nous utilisons pour mettre en forme notre environnement proche (infrastructures), et nous maintenir en forme.(au sens propre de maintenir nos structures organiques).
Information = mettre en forme.
Et cette mise en forme, dans un système ouvert se fait toujours au détriment de l'environnement-lointain. (nature)

Dans une planète qui devient de plus en plus peuplée, l'environnement lointain se dégrade et disparaît progressivement...

Cordialement
-----

[Deedee81]

La problématique du réchauffement me semble quand même éloignée de la thermodynamique (sauf pour expliquer l'effet de serre.... et encore).
Quand on dit "consommez moins de carburants fossiles", pas besoin de faire Polytech pour ça.

Et je maintiens que parler d'information est inutile pour aborder la thermo classique (rappelons que c'est le sujet de Casper).

[mach3]

Bonjour,

Je tente une explication de l'entropie, dites moi ce que vous en pensez :

c'est globalement assez criticable, en plus de ne pas tenir compte de remarque faites dans ce fil... Enlevez donc tout ces dQ et dW qui ne sont pas des différentielles. Evitez d'écrire en plus des expressions fausses comme dQ = dTS ...

Il vaut mieux éviter de faire le lien avec l'ordre ou le désordre, car ça peut être complétement contre-intuitif en fin de compte.

Pas vraiment le temps de passer tout en détail, j'espère que d'autres l'ont.

m@ch3

[mach3]

Et je maintiens que parler d'information est inutile pour aborder la thermo classique (rappelons que c'est le sujet de Casper).

je suis bien de cet avis, évitons d'aborder le problème sous l'angle de l'information dans CE fil. Problème abordé dans pas mal d'autres fils par ailleurs. mach3, pour la modération

[Casper75]

Donc l'entropie désigne uniquement l'énergie contenue dans une onde de diffusion de chaleur ?


Admettons qu'une sphère se réchauffe à 15 degrés puis redescende à 0 degré plusieurs fois de suite, les ondes contiennent un potentiel énergétique de x joules correspondant à l'énergie déployé par la source pour imposer ces différences de chaleur. On peut représenter ça en deux dimensions avec des vagues.

Admettons que je déploie x joules pour faire augmenter la pression dans un cylindre et déplacer un piston, ensuite je veux récupérer tout le potentiel énergétique contenue. Je fais refroidir le cylindre avec l'air ambiant jusqu'à ce qu'il ai atteint la même température. L'air va se recomprimer en se refroidissant dans le cylindre en fournissant x joules au piston.
Une onde d'air chaud s'est formé dans l'air ambiant. On appel ça l'entropie si ça nous fait plaisir, c'est une énergie potentiel de x joules qui se diffuse pour se transformer en pression ambiante, à mesure que le gradiant s'allonge

[Casper75]

Sauf que l'entropie c'est pas ça puisqu'on divise l'énergie transmise par la température obtenu. Ce qui sous entend que c'est plus long de transmettre la même énergie à basse temperature ? Donc l'onde est plus longue ? D'où la notion de caractère "extensif" ? Et qu'est ce que ça peut changer si la quantité d'énergie est la même ? Que cette différence soit étendu sur un plus grande nombre de "particule microscopique"

[mach3]

Non non, vous n'y êtes pas du tout. N'inventez pas des choses. Il n'est pas question d'onde, de potentiel énergétique ou je ne sais trop quoi.

m@ch3

[sunyata]

Donc l'entropie désigne uniquement l'énergie contenue dans une onde de diffusion de chaleur ?

Admettons qu'une sphère se réchauffe à 15 degrés puis redescende à 0 degré plusieurs fois de suite, les ondes contiennent un potentiel énergétique de x joules correspondant à l'énergie déployé par la source pour imposer ces différences de chaleur. On peut représenter ça en deux dimensions avec des vagues.

Admettons que je déploie x joules pour faire augmenter la pression dans un cylindre et déplacer un piston, ensuite je veux récupérer tout le potentiel énergétique contenue. Je fais refroidir le cylindre avec l'air ambiant jusqu'à ce qu'il ai atteint la même température. L'air va se recomprimer en se refroidissant dans le cylindre en fournissant x joules au piston.
Une onde d'air chaud s'est formé dans l'air ambiant. On appel ça l'entropie si ça nous fait plaisir, c'est une énergie potentiel de x joules qui se diffuse pour se transformer en pression ambiante, à mesure que le gradiant s'allonge

Bonjour,

Il me semble que dans votre description vous assimiliez la notion de chaleur, à la notion de température, mais cela n'est pas suffisant, car il peut y avoir apport de chaleur sans modification de température lors d'un changement d'état notamment. Lorsque l'eau s'évapore par exemple, il y a un apport d'énergie sans modification de la température, mais l'entropie augmente, Q = TdS (+ SdT = 0) , cette apport de chaleur s'exprime uniquement comme augmentation d'entropie,
ce qui se traduit physiquement par une augmentation de la mobilité des molécules d'eau, qui accèdent à un espace des phases ,(l'atmosphère) beaucoup plus important.( et donc beaucoup plus difficile à décrire en terme d'information)

Cordialement

[mach3]

Q = TdS (+ SdT = 0)

non, c'est Q = TdS et c'est tout, il n'y a pas de SdT. Dommage votre intervention était presque pas mal...

Par définition l'entropie de Clausius c'est , avec égalité dans le cas réversible.

Et s'il vous plait, pour la dernière fois, cessez de relier les concepts d'entropie et d'information, cela n'aide pas Casper à comprendre

m@ch3

[Casper75]

Bonjour,

Il me semble que dans votre description vous assimiliez la notion de chaleur, à la notion de température, mais cela n'est pas suffisant, car il peut y avoir apport de chaleur sans modification de température lors d'un changement d'état notamment. Lorsque l'eau s'évapore par exemple, il y a un apport d'énergie sans modification de la température, mais l'entropie augmente, Q = TdS (+ SdT = 0) , cette apport de chaleur s'exprime uniquement comme augmentation d'entropie,
ce qui se traduit physiquement par une augmentation de la mobilité des molécules d'eau, qui accèdent à un espace des phases ,(l'atmosphère) beaucoup plus important.( et donc beaucoup plus difficile à décrire en terme d'information)

Cordialement

Si l'apport de température ne fait plus augmenter la chaleur de l'eau il n'empêche que l'eau continue de diffuser cette température a l'air ambiant. Si l'air etait solide il serait de plus en plus long de transmettre de la chaleur à l'eau comme on s'approcherait d'un état d'équilibre entre la source et l'environnement.

Quand à la chaleur qui n'augmente pas et qui est transformé en pression, c'est une simple transformation d'une énergie en une autre, qu'on peut expliquer par le premier principe.

Et comment on peux dire que l'entropie n'as rien à voir avec des ondes si elle a tout à voir avec la diffusion ?

[mach3]

Vous mélangez absolument tout. Ce que vous dites ne veut rien dire. C'est même pas faux.

m@ch3

[Amanuensis]

cette apport de chaleur s'exprime uniquement comme augmentation d'entropie,

Non. Et c'est assez mauvais de présenter la théorie de la chaleur en termes d'entropie.

Un apport de chaleur est d'abord un apport d'énergie. La première équation, clé, avant de parler d'entropie (et même sans parler d'entropie) est dU = δQ + δW. Avant même de comprendre l'entropie, faut comprendre ce qu'est la chaleur ; et comme cela se mesure sans référence à l'entropie, c'est cernable sans parler d'entropie.

Bref, la première étape est la compréhension de la chaleur, et ce sans référence à l'entropie.

La notion de chaleur est empirique: dans certaines conditions, un corps de température T transmet de l'énergie à un corps plus froid (de température plus faible) d'une manière qui n'est pas du travail. C'est le point de départ.

L'entropie est assez loin sur le chemin. Par exemple, les capacités calorifiques se définissent sans référence à l'entropie.

(Notons que c'est fait--correctement--dans la page Wiki en anglais sur la capacité calorifique, mais à partir de l'entropie dans la page correspondante en français ; ce qui est conceptuellement à l'envers.)

Une fois maîtrisées les bases de la théorie de la chaleur, et seulement là, on peut s'intéresser au postulat très mystérieux qui est l'existence d'une variable d'état S telle que δQ = TdS. De ce postulat on peut tirer tout un tas de formules, et, à partir du postulat (encore un) de sa nécessaire croissance, des limites comme celle sur le rendement des machines thermiques.

Et une fois maîtrisé cela, on peut essayer de «comprendre» ce que peut signifier cette variable, au-delà des formules qui l'utilisent.

Cela se fait via la physique statistique, en particulier avec une définition de la température et de l'équilibre thermique, notion d'équirépartition de l'énergie entre degrés de liberté, et via la statistique de Maxwell-Boltzmann ; puis ensuite nécessairement la physique quantique (qui introduit une coupure d'échelle permettant de résoudre la question épineuse d'une infinité de conformations), et introduit d'autres statistiques (Bose-Einstein et Fermi-Dirac). Ce n'est que dans ces cadres que va apparaître des logs de nombre de cas.

On voit que dans cette progression 1) l'entropie est introduite tardivement ; 2) une signification en terme de log de nombre de cas est introduite encore bien plus tard, après par mal de travail d'apprentissage.

On apprend à courir après marcher, et on apprend à marcher après ramper.

[Amanuensis]

Remarque accessoire:

Si quelqu'un peut présenter un raisonnement simple partant d'idée genre information pour justifier le postulat «il existe une variable d'état telle que δQ = TdS», je suis intéressé.

De même, si quelqu'un peut justifier simplement la formule de Sackur-Tetrode (une des rares formulations explicites de l'entropie que je connaisse, et ce dans un cas très idéalisé), cela m'intéresse aussi.

À défaut d'explications de ce genre à un niveau vulgarisé, il ne semble pas malin de présenter en vulgarisation la théorie de la chaleur à partir de l'entropie, ou l'entropie à partir de l'information. [Je sais très bien que cela se fait couramment, cela ne m'empêche pas de ne pas trouver cela malin.]

[Casper75]

Vous mélangez absolument tout. Ce que vous dites ne veut rien dire. C'est même pas faux.

m@ch3

Sur mon dernier message ? Je répondais à ça

Bonjour,

Il me semble que dans votre description vous assimiliez la notion de chaleur, à la notion de température, mais cela n'est pas suffisant, car il peut y avoir [B]apport de chaleur sans modification de température

Cordialement

Et je répondais quelque chose qui découle vraiment du bon sens. Si on transmet de la chaleur d’une source vers un milieu sans augmenter la température de ce milieu, ça veut soit dire que sa pression augmente, soit dire qu’il à lui même re-transmit sa chaleur à un troisième milieu. Soit qu'il rayonne. Dans tout les cas il transforme la chaleur qu'il reçoit en une forme d'énergie qui se mesure avec un instrument.

Et je ne vois pas le rapport avec l’entropie que je n’ai de toute façon pas compris ^^

——————————————————————————

Non non, vous n'y êtes pas du tout. N'inventez pas des choses. Il n'est pas question d'onde, de potentiel énergétique ou je ne sais trop quoi.

m@ch3

Une différence de température EST un potentiel de transmission d’une certaine quantité de chaleur entre deux milieux ou je ne sais plus comment je m'appel ? jusqu’a ce que leur température soit égale. Ce qu’on appel «l’entropie maximal» entre initié, ce qu’on appel la moyenne de temperature en classe de CE1.

La transmission de chaleur dans un solide EST totalement modélisable sous forme d’ondes ou chaque point tend vers la moyenne entre son propre état, et la moyenne de l’état des points qui l’entourent.
C'est peut-être pas avec ça qu'on définit l'entropie, mais surement pas en l'ignorant
—————————————————————————

Maintenant j’ai très bien compris la notion de « désordre qui augmente» en tendant vers la mort thermique, l’annulation des potentiels.

Ce que je ne comprend pas c’est qu’on considère les atomes comme si ils avaient une valeur propre invariable.

Le désordre s’applique avec deux peintures de couleurs différentes, qui donnent l’illusion d’une troisième couleur une fois mélangé. Puisqu’on peut s’imaginer qu’avec le hasard en mélangeant très longtemps elle pourraient se re-séparer en deux couleurs différentes. On peut s’astiquer des heure sur pourquoi ça n’arrivera pas, le chaos, le déterminisme…
Mais pas avec des atomes de chaleur différentes. Puisqu’une moyenne s’établit entre leur deux niveaux d’excitation.
Deux atomes froid et chaud enfermé dans une enceinte vont devenir tiède. Ils ne peuvent pas se transformer en un atome froid et un atome chaud quand on les mélange. Ce n’est pas une question de chance ou de hasard. C’est parce qu’il ne se sont pas mélangé, ils se sont transformé entre eux
———————————————————————————
Quand un milieu finit transmet sa chaleur à un milieu infini, la transmission de chaleur est une hyperbole.
La transformation tend vers la moyenne entre une température du milieu finit et la température du milieu infini, donc vers la température du milieu infini.


On peut quantifier la chaleur x joules échangé entre le milieu finit et le milieu infini. C’est une première transformation. Comme entre la chaleur de mon ordi et la chaleur de la pièce.

On peut dire qu’il y a une transformation secondaire, l’air réchauffé par mon ordi va diffuser sa chaleur dans l’infini de l’air ambiant jusqu’a établir une moyenne entre sa température et celle de l’air ambiant. Cette transformation vaux aussi x joules.

[sunyata]

Si quelqu'un peut présenter un raisonnement simple partant d'idée genre information pour justifier le postulat «il existe une variable d'état telle que δQ = TdS», je suis intéressé.

Autre approche :

Si on considère une voiture à essence par exemple, l'utilisation du carburant par le moteur va permettre de fournir un travail W qui s'exprime physiquement comme le produit d'une Force (libérée par le moteur) X Déplacement effectué.
U = W + Q

Le moteur va chauffer, et en l'absence d'un système de refroidissement, le métal va se dilater, et les pistons vont se gripper, l'huile de réfrigération du moteur va se dégrader, et les paliers du moteur risques de fondre.

Un partie de l'énergie U dégagée lors de la transformation du carburant, est transformée en chaleur Q qui n'est pas utilisable pour fournir du Travail. C'est une énergie de moindre qualité qui est perdue sous forme d'agitation thermique désordonnées qu'on appel chaleur.

Pour éviter que le moteur ne surchauffe, et qu'il garde ses qualités mécaniques, il va être nécessaire d'évacuer la chaleur Q par un circuit de refroidissement qui consiste à faire circuler autour du moteur, un fluide qui récupère la chaleur dégagée
par le bloc moteur.

L'évacuation d'une certaine quantité de chaleur par une certaine quantité de fluide de réfrigération va provoquer une certaine hausse de température du liquide de réfrigération. (Agitation moyenne des molécules du fluide)

Si j'augmente la quantité de liquide de refroidissement (la dimension du système), l'évacuation de la même quantité de chaleur provoquera une hausse de température moins importante que dans la configuration précédente.

Pourquoi ? Parceque l'énergie d'agitation thermique évacuée va se dissiper dans un volume d'eau plus important .

Si j'augmente le volume du liquide, une même quantité de chaleur pourra être évacuée par une variation de température inférieure.

Q évacuée = Volume de molécules à réchauffer x Hausse de température.

Je peux écrire : Q = S x dT c'est à dire évacuer la chaleur par augmentation de l'agitation thermique du liquide.
ou Q = dS x T C'est à dire évacuer la chaleur par augmentation du volume du liquide si je veux diminuer la hausse de température.

L'entropie est proportionnelle au volume d'eau. De manière générale l'entropie est une variable extensive qui représente la dimension du système qui reçoit la chaleur.

Si je réchauffe un liquide par une quantité de chaleur Q j'obtient une augmentation de température T
Je peux évacuer la même quantité de chaleur, avec une quantité de liquide plus importante, et une hausse de température inférieure.

La chaleur peut donc être décrite comme le produit de 2 dimensions : la température et l'entropie qui représente la taille du système (qu'on appelle aussi volume des phases)

Cordialement

[Casper75]

L'entropie est proportionnelle au volume d'eau. De manière générale l'entropie est une variable extensive qui représente la dimension du système qui reçoit la chaleur.

Si je réchauffe un liquide par une quantité de chaleur Q j'obtient une augmentation de température T
Je peux évacuer la même quantité de chaleur, avec une quantité de liquide plus importante, et une hausse de température inférieure.

La chaleur peut donc être décrite comme le produit de 2 dimensions : la température et l'entropie qui représente la taille du système (qu'on appelle aussi volume des phases)

Cordialement

Ok merci c'est par cette approche que je vais comprendre, je capte bien cette situation. Plus on renouvelle le milieu froid en contact plus on conserve une forte différence de température. Ce qui augmente la vitesse de transmission des calorie en joules, et donc la puissance de la transformation en watt. Puissance qui peut être récupéré en force motrice dans un moteur stirling.
Il en résulte un plus grand volume d'air réchauffé de manière moins importante. La situation idéal est de chauffer un volume d'air infini.

Sauf que la definition d'entropie S = Q/t est définit sans aucune notions de volume et sans connaitre la différence de température entre les deux milieux.

[Amanuensis]

Ok merci c'est par cette approche que je vais comprendre, je capte bien cette situation.

Comme quoi on a plus de succès avec des explications foireuses mais paraissant correctes qu'avec des explications plus difficiles mais effectivement correctes.

Le marché du croire-comprendre est florissant, tant côté marchands que clients.

[Amanuensis]

Autre approche : (...)

Les cours de thermodynamique sérieux, ça existe.

La liste des approches foireuses est infinie. Le but d'un forum comme celui-ci semble être que certains en présentent un maximum, pour que d'autres les commentent et les corrigent.

Toujours le vandalisme genre tag de mur.

[Casper75]

ah mince

[Amanuensis]

Et je répondais quelque chose qui découle vraiment du bon sens. (...) Dans tout les cas il transforme la chaleur qu'il reçoit en une forme d'énergie qui se mesure avec un instrument.

Oui, c'est dU = δW + δQ, on parle bien d'échange d'énergie, et la quantité d'énergie d'un système se modélise à partir des notions sur l'énergie (cinétique et potentielle).

Une différence de température EST un potentiel de transmission d’une certaine quantité de chaleur entre deux milieux

Oui

Ce qu’on appel «l’entropie maximal» entre initié, ce qu’on appel la moyenne de temperature en classe de CE1.

Non

La transmission de chaleur dans un solide EST totalement modélisable sous forme d’ondes ou chaque point tend vers la moyenne entre son propre état, et la moyenne de l’état des points qui l’entourent.

C'est la notion de diffusion de la chaleur, mais on n'emploie pas souvent le terme «onde» pour cela.

Maintenant j’ai très bien compris la notion de « désordre qui augmente» en tendant vers la mort thermique, l’annulation des potentiels.

Perso je ne comprends rien à cette phrase.

Ce que je ne comprend pas c’est qu’on considère les atomes comme si ils avaient une valeur propre invariable[/B].

Pareil ; ça veut dire quoi?

Mais pas avec des atomes de chaleur différentes.

Cela n'a pas de sens. Un atome n'a pas de température. La notion de température est statistique, elle n'a de sens que pour des ensembles grands (et en pratique très grands). [Il y a bien des usages d'expression «atome froid» pour des atomes isolés dans des expériences particulières, mais c'est une manière de parler de leur vitesse par rapport au référentiel de l'expérience. Mieux vaut laisser cela de côté dans un premier temps.]

J'arrête là, la suite du message auquel ce texte répond est de plus en plus fumeuse, genre théorie perso.

[mach3]

Autre approche :

Si on considère une voiture à essence par exemple, l'utilisation du carburant par le moteur va permettre de fournir un travail W qui s'exprime physiquement comme le produit d'une Force (libérée par le moteur) X Déplacement effectué.
U = W + Q

Le moteur va chauffer, et en l'absence d'un système de refroidissement, le métal va se dilater, et les pistons vont se gripper, l'huile de réfrigération du moteur va se dégrader, et les paliers du moteur risques de fondre.

Un partie de l'énergie U dégagée lors de la transformation du carburant, est transformée en chaleur Q qui n'est pas utilisable pour fournir du Travail. C'est une énergie de moindre qualité qui est perdue sous forme d'agitation thermique désordonnées qu'on appel chaleur.

Pour éviter que le moteur ne surchauffe, et qu'il garde ses qualités mécaniques, il va être nécessaire d'évacuer la chaleur Q par un circuit de refroidissement qui consiste à faire circuler autour du moteur, un fluide qui récupère la chaleur dégagée
par le bloc moteur.

L'évacuation d'une certaine quantité de chaleur par une certaine quantité de fluide de réfrigération va provoquer une certaine hausse de température du liquide de réfrigération. (Agitation moyenne des molécules du fluide)

Si j'augmente la quantité de liquide de refroidissement (la dimension du système), l'évacuation de la même quantité de chaleur provoquera une hausse de température moins importante que dans la configuration précédente.

Pourquoi ? Parceque l'énergie d'agitation thermique évacuée va se dissiper dans un volume d'eau plus important .

Si j'augmente le volume du liquide, une même quantité de chaleur pourra être évacuée par une variation de température inférieure.

Q évacuée = Volume de molécules à réchauffer x Hausse de température.

Je peux écrire : Q = S x dT c'est à dire évacuer la chaleur par augmentation de l'agitation thermique du liquide.
ou Q = dS x T C'est à dire évacuer la chaleur par augmentation du volume du liquide si je veux diminuer la hausse de température.

L'entropie est proportionnelle au volume d'eau. De manière générale l'entropie est une variable extensive qui représente la dimension du système qui reçoit la chaleur.

Si je réchauffe un liquide par une quantité de chaleur Q j'obtient une augmentation de température T
Je peux évacuer la même quantité de chaleur, avec une quantité de liquide plus importante, et une hausse de température inférieure.

La chaleur peut donc être décrite comme le produit de 2 dimensions : la température et l'entropie qui représente la taille du système (qu'on appelle aussi volume des phases)

Cordialement

Ceci est un concentré de bêtise. On vous a pourtant prévenu. Une sanction va tomber.

mach3, pour la modération

[Casper75]

Cela n'a pas de sens. Un atome n'a pas de température. La notion de température est statistique

Ok je pensais que la chaleur était définit par le niveau d’excitation d’un atome individuellement. C’est totalement faux.
C’est surement passionnant de prouver comment on arrive au même résultat d’une « moyenne qui s’établie » avec la statistique sur les interactions atomiques.
Mais n’est-ce pas inutile ? puisqu’on à juste besoin de savoir que « la densité de flux de chaleur est proportionnelle au "gradient"de température.»

et « on peut aussi définir l'entropie comme une mesure de l'homogénéité du système considéré. L'entropie d'un système thermique est maximale quand la température est identique en tout point.» wiki
C’est une définition d’une pureté et d’une simplicité, augmenter l’homogénéité.

L’entropie s’explique bien par des gradients comme dans mes dessins tout pourri au début, sur lesquels ’ai eu la bonne intuition sur le rapport de l’entropie avec la différence de température, et donc la vitesse de propagation initiale : «l’entropie créée sera d'autant plus grande que l'écart des températures sera grand» Wiki

Pièce jointe 373972
Pièce jointe 373973
Pièce jointe 373974

MAIS la ou je bloque :
«le milieu extérieur dont la température n'est pas affectée par l'échange avec le système beaucoup plus petit (notion de source de chaleur). Elle reste constante »

Et juste après ils donnent la formule pour calculer l’entropie du milieu extérieur.
Comment on peut dire qu’il y a de l’entropie dans un milieu extérieur, si on le considère comme une «source de chaleur» sous entendu parfaite, non affecté par les changements, et donc sans gradient ?

merci

[Casper75]

Je m'auto-répond, la source n'est pas définit comme parfaite et sans gradient. L'entropie est sensé être la même entre les deux milieux.
Mais le fait que la source de chaleur soit en mouvement, dissipe les différences de chaleur, non pas sous forme de gradient mais de manière désordonné avec la convection. On peut dire que dans le milieu extérieur l'hétérogénéité de température est répartie sur plus de volume avec moins d'intensité. Si on veut le dessiner sous forme d'un gradient équivalent, ce serait un gradient beaucoup plus allongé. Bien que la partie en contact direct elle, présente au contraire un gradient très incliné sur une faible distance

[Amanuensis]

L’entropie s’explique bien par des gradients comme dans mes dessins tout pourri au début, sur lesquels ’ai eu la bonne intuition sur le rapport de l’entropie avec la différence de température, et donc la vitesse de propagation initiale

Là où vous vous plantez (et pas le seul) est quand vous invoquez l'entropie pour cela. Comme déjà dit, il y a tout un pan de la théorie de la chaleur qui se passe de la notion d'entropie ; la diffusion thermique telle que vous l'abordez est dans cette partie.

At au passage, pour me répéter, il ne faut pas prendre le wiki en français comme référence dans ce domaine (et dans bien d'autres), faut prendre le wiki en anglais (ou mieux, comme des textes de cours de physique...). (Il y aurait toute une étude sociologique à faire à propos des divergences entre ces articles censés parler de la même chose...)

«le milieu extérieur dont la température n'est pas affectée par l'échange avec le système beaucoup plus petit (notion de source de chaleur). Elle reste constante »

C'est une idéalisation, c'est tout. Comme par exemple quand on étudie les mouvements à la surface de la Terre et qu'on considère que la quantité de mouvement de la Terre est invariant. Cette idéalisation par des «réservoirs» invariants est courante en physique, sans souvent que ce soit mentionné.

Comment on peut dire qu’il y a de l’entropie dans un milieu extérieur, si on le considère comme une «source de chaleur» sous entendu parfaite, non affecté par les changements, et donc sans gradient ?

L'entropie est une variable d'état, applicable en théorie à tout système. Rien à voir avec changements ou gradients.

---

Ceci dit l'idéalisation en question est effectivement contradictoire, mais là encore c'est usuel. La contradiction est entre la stationnarité et la variation d'entropie du réservoir, cette dernière étant nécessaire pour le respect du second principe. En pratique l'ensemble système + thermostat n'est pas réellement isolé, mais c'est «comme si» vu du système étudié (celui en contact avec le thermostat).

On ne juge pas ce genre d'approche comme vraie ou fausse, mais par sa fertilité, sa capacité à modéliser suffisamment bien les phénomènes pour que ce soit utilisable en pratique.

Suffit de prendre le cas de la quantité de mouvement (ou du moment cinétique) de la Terre: les considérer invariants quand on étudie un mouvement à la surface de la Terre n'est pas rigoureux, mais l'effet sur les résultats est usuellement négligeable ; ce serait stupide de compliquer les calculs au prétexte de la rigueur. Cela ne signifie pas qu'il faille «oublier» ce qui a été négligé, seulement qu'on a juste besoin de vérifier que l'erreur que cela entraîne sur les résultats reste dans les valeurs acceptables pour l'application pratique.

[Amanuensis]

L'entropie est sensé être la même entre les deux milieux.

?? Encore une phrase qui ne veut rien dire. Mal dit, ou indice d'une incompréhension de fond?

[mh34]

Sunyata vous n'êtes plus autorisé à participer à ce fil. A partir de maintenant vos messages sur ce fil seront supprimés systématiquement quel qu'en soit le contenu.

[Amanuensis]

@Casper75

Pour appuyer mon point principal: ce que vous abordez (gradient, etc.) semble bien concerner les transferts de chaleur. En examinant des textes comme https://en.wikipedia.org/wiki/Heat_equation, ou https://en.wikipedia.org/wiki/Heat_transfer (c'est en anglais, je sais), on constate qu'il n'y est nulle part question d'entropie. Il est question de chaleur, de température, de capacité thermique, de conductivité thermique, ..., mais pas d'entropie. Je cherche ainsi à illustrer qu'il y a un pan de la théorie de la chaleur qui se passe du concept.

Si c'est bien ce domaine qui vous intéresse, chercher à le réorganiser autour du concept d'entropie, ou à l'y caser de force, ou (pire) chercher à y trouver une piste pour la signification de l'entropie, ne semble pas une bonne approche. En tout cas, ce n'est pas ce que font les scientifiques du domaine si on admet que les textes cités le reflètent ; et en diverger amène aisément à des théories personnelles.

Bien sûr je ne dis pas que l'entropie n'a pas de relation avec ce domaine, juste que ce n'y est pas un concept central. On va trouver des références à l'entropie dans https://en.wikipedia.org/wiki/Heat_capacity, ou https://en.wikipedia.org/wiki/Heat_transfer_physics, par exemple. Mais il est intéressant d'examiner à quel titre, et pour quel usage, le concept est cité.

Bref, pour aborder le domaine, on peut commencer par s'intéresser au contenu des articles cités (ou l'équivalent dans des cours), comprendre les équations indiquées, etc. Ce qui ne demande pas le concept d'entropie.

[Casper75]

Déja merci pour la patience de ces réponses, je dis tout un tas de bêtise en essayant de brainstormer et ça me touche qu'on prenne la peine de les lires

Ceci dit l'idéalisation en question est effectivement contradictoire

Oui l'idéalisation était perturbante dans l'exemple, puisqu'elle concerne le milieu étudié et non pas influencé.

Au au passage, pour me répéter, il ne faut pas prendre le wiki en français comme référence dans ce domaine (et dans bien d'autres), faut prendre le wiki en anglais (ou mieux, comme des textes de cours de physique...). (Il y aurait toute une étude sociologique à faire à propos des divergences entre ces articles censés parler de la même chose...)
.

Ok merci du conseil. En effet, je lis des choses contradictoires, on dirait que très peu de gens savent réellement de quoi ils parlent. On parle de la chaleur comme du désordre, puis on dit que le désordre mélange deux milieu en augmentant. C'est deux notions différentes du désordre.

C'est très frustrant cet aspect mystèrieux voir mystique, ce qui me plaisait dans la thermodynamique, c'était de pouvoir acquérir une compréhension profonde des choses, visualisable.
Je n'ai jamais été capable d'apprendre sans comprendre.
Pourtant c'est ce que je vais devoir faire humblement avec les équations en ratissant plus large, puisqu'elles sont la seule vrai définition de l'entropie.


Mais dès la première équation S=Q/T j'ai un gros problème.
L'entropie est supposé être lié au temps et il n'apparait même pas.
Si je transmet à 50 joules en une seconde à un milieu à 273 kelvin, son entropie vaux 0,18.
L'entropie vaudrait aussi 0,18 si la transformation se passait en 80000000000000000 ans !

Là où vous vous plantez (et pas le seul) est quand vous invoquez l'entropie pour cela. Comme déjà dit, il y a tout un pan de la théorie de la chaleur qui se passe de la notion d'entropie

Peut-être qu'une dernière question à ce sujet peut m'aider. Si tout un pan de la physique se passe de ce concept, dans les transfert de chaleur et d'énergie, à quel moment l'entropie devient nécessaire, devient une clef, pour résoudre ou faciliter la résolution de quel problème ? C'est comme un fantôme qui se cache entre toute les lois déja existante, sans avoir de consistance réel. Je vais finir par devenir mis-entropique

[stefjm]

Mais dès la première équation S=Q/T j'ai un gros problème.
L'entropie est supposé être lié au temps et il n'apparait même pas.
Si je transmet à 50 joules en une seconde à un milieu à 273 kelvin, son entropie vaux 0,18.
L'entropie vaudrait aussi 0,18 si la transformation se passait en 80000000000000000 ans !

C'est une blague?
Message 2 :

Je pense qu'il faut que vous repreniez tout depuis le début, puisque ...
T est une température

[Amanuensis]

Peut-être qu'une dernière question à ce sujet peut m'aider. Si tout un pan de la physique se passe de ce concept, dans les transfert de chaleur et d'énergie, à quel moment l'entropie devient nécessaire, devient une clef, pour résoudre ou faciliter la résolution de quel problème ? C'est comme un fantôme qui se cache entre toute les lois déja existante, sans avoir de consistance réel. Je vais finir par devenir mis-entropique

(Perso je suis assez «mis-entropique» à cause de la quantité délirante de textes de bla-bla en vulgarisation autour de ce concept... Je sais ne pas bien comprendre le concept d'entropie (mais j'essaye en étudiant la thermodynamique), mais je me prétends capable de distinguer les textes qui en parlent n'importe comment. Et ce «n'importe comment» est essentiellement centré sur l'intervention des termes «désordre» et «information».)

Ceci dit, l'importance de l'entropie (en thermodynamique) est indiscutable, et est le deuxième principe, l'inéluctable augmentation de l'entropie. Et les conséquences que cela a. En particulier sur les rendements de moteurs thermiques, à savoir l'impossibilité de transformer totalement de la chaleur en travail, et la proportion maximale possible.

Or quand on parle juste de transfert ou de diffusion de la chaleur, ou de capacité calorifique, ou d'évolution des températures, on ne s'occupe pas de transformation en travail.