Les principes de la thermodynamique

[amineyasmine]

Bonjour

Il y a 4 principes : Principe 0, 1, 2 et 3

Pouvez-vous donner des définitions en langage courant à ces principes, par exemple ;

Principe 1 : Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme.
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[amineyasmine]

bonjour

Principe 0 : ....?
Principe 1 : Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme.
Principe 2 : Le monde va vers le désordre
Principe 3 : ....?

[phys4]

Bonjour,
Pour être un peu plus académique je dirais que:
P0 je ne connais pas ?
P1 L'énergie est conservative mais peut changer de forme
P2 l'énergie thermique se déplace du chaud vers le froid
P3 L'entropie tend vers zéro quand la température tend vers zéro. Ce qui fixe une origine pour l'entropie.

[amineyasmine]

P0 : nous somme dans le même bain (A est en équilibre thermique avec B et B avec C alors A est en équilibre avec C)

ton P2 est faux

[A voir en vidéo sur Futura]

[phys4]

ton P2 est faux

Si vous avez la prétention de savoir mieux que moi, c'est incorrect de demander.

[amineyasmine]

Bon
J'ai dit faux par rapport à ce que je connais mais en réalité je ne suis pas sur

[phys4]

Je préfère cette formulation, toute personne a le droit de ne pas tout comprendre.
J'ai utilisé cette formulation, car elle me parait la plus subtile tout en étant en apparence trop simple.

Pour l'utilisation voici le principe :
Première étape, nous supposons qu'il est possible de construire une machine qui transforme de la chaleur venant d'une seule source en énergie. Il serait alors possible d'utiliser cette énergie pour chauffer une source plus chaude, donc contraire au principe donné puisqu'il y aurait transport de chaleur d'une source vers une source plus chaude sans aide extérieure.
Seconde étape classique, nous construisons deux machines, une machine sans frottement et sans inertie fonctionnant avec un cycle de gaz parfait, et une autre machine fonctionnant avec un autre gaz. Si la seconde machine a un meilleur rendement, il serait alors possible en inversant l'une d'elles de construire un ensemble transformant une seul source de chaleur en énergie. Impossible donc le rendement maximal est défini par la première machine.
Cela nous amène ensuite à la définition de l'entropie, etc...

[amineyasmine]

bonjour
tu as raison
moi j'ai des souvenir d'il y a longtemps
aux études, dans les cours de thermodynamique, le P2 était spécial pour nous, il avait 2 nom ( DELTA G négative (G = (d'énergie libre )) et (le monde va vers le désordre)

[langcheuv]

Je me permets de rajouter,

Principe 0 : soient trois corps A, B et C. Si A est en équilibre (thermodynamique) avec B et C est en équilibre avec B, alors A est en équilibre avec C.

[langcheuv]

OK autant pour moi j'avais pas vu.

[Deedee81]

Salut,

Je suis d'accord avec l'approche de phys4. Et son P2 est équivalent à la croissance de l'entropie.

Mais il est clair qu'en thermodynamique il n'existe pas de "principe 0". On pourrait en inventer, mais ce ne serait pas un principe de la thermodynamique, juste un principe inventé.

Par exemple, il y a le principe fondamental de la physique statistique : tous les états microscopiques sont équiprobables.
Et il peut être dérivé du théorème ergodique (qui est en réalité une conjecture, bien que démontré dans de larges classes de situations).
Et le second principe en dérive.

On pourrait appel ça le principe zéro. Mais ce ne serait pas le principe zéro de la thermodynamique. Juste le nom qu'on lui donnerait ici dans cette discussion.

Ou le truc présenté par Langcheuv. Bien que ce soit évident (T identique, c'est jamais que la transitivité de l'égalité, idem pour le potentiel chimique), pourquoi pas mais à nouveau c'est "le principe 0 de Langcheuv", pas celui de la thermo.

Dans les messages qui précèdent il y a une chose à rectifier :
NON l'entropie n'est pas une question de "désordre" (même s'il y a un peu de ça). On lit parfois ça dans la mauvaise vulgarisation mais c'est faux.
Si je place de l'eau dans une cavité isolée très froides : l'eau va cristalliser (geler), l'ordre augmenter.... et pourtant l'entropie de la cavité augmente !
La définition que je préfère de l'entropie est statistique (mais quand on étudie le sujet il vaut mieux d'abord passer par la thermo et l'approche décrite par phys4, d'autant que ce n'est pas si difficile d'ailleurs, c'est le début de tout cours de thermo) : soit W le nombre d'états microscopiques possibles pour un état macroscopique donné, alors l'entropie est S = k ln W, k = constante de Boltzmann.
On est loin du "désordre" là.

[yvon l]

((..)
Si je place de l'eau dans une cavité isolée très froides : l'eau va cristalliser (geler), l'ordre augmenter.... et pourtant l'entropie de la cavité augmente !(..).

Bonjour,
Pour moi, dans ce cas, la partie qui cristallise doit abandonner de l’énergie thermique dans le restant de la cavité. Résultat, la partie qui cristallise diminue son entropie en l’exportant via un flux thermique (chaleur) dans la cavité. L’ensemble ne verra pas son entropie diminuer.
Inversement, pour fondre, la glace doit importer de la chaleur (entropie élevée). L’eau liquide obtenue augmente donc d’entropie sans pour autant augmenter sa température.

[Deedee81]

Pour moi, dans ce cas, la partie qui cristallise doit abandonner de l’énergie thermique dans le restant de la cavité. Résultat, la partie qui cristallise diminue son entropie en l’exportant via un flux thermique (chaleur) dans la cavité. L’ensemble ne verra pas son entropie diminuer.

Ce serait isentropique ?

[yvon l]

Ce serait isentropique ?

Je ne sais pas
Ceci sont des modèles correspondant à la représentation graphique ici: https://forums.futura-sciences.com/d...econdaire.html

[amineyasmine]

bonjour
concernant le principe zéro voici un wiki
https://fr.wikipedia.org/wiki/Princi...hermodynamique

[yvon l]

Ce serait isentropique ?

Apres reflexion, je pense que oui. Lorsque les flux d'énergie dans le mélange liquide-solide se termine un pourcentage pourcentage liquide/solide s'établit, pourcentage qui dépend uniquement de l'énergie interne dans la cavité. C'est la répartition entre les zones qui ont solidifiés et celle qui sont restées liquides qui peut changer

[yvon l]

Ce serait isentropique ?

Edit du message #16
Mon avis.
Lorsque le flux d'énergie dans le mélange liquide-solide se termine (chaleur) un pourcentage liquide/solide s'établit, pourcentage qui dépend uniquement de l'énergie interne dans la cavité (énergie thermique). C'est la répartition entre les zones qui ont solidifié et celle qui sont restés liquides qui peuvent changer d'une expérience à l'autre. Si les expériences pourraient être strictement identiques (ce qui est pratiquement impossible ... zone de germination) l'entropie finale serait la même

[Deedee81]

Salut,

D'accord. Mon exemple n'était pas le meilleur. Merci.

Bon, on peut en trouver d'autres

[amineyasmine]

bonjour
au lieu de dire énergie libre il faut enthalpie libre
https://fr.wikipedia.org/wiki/Enthalpie_libre

à la fin du wiki vous allez trouver delta G négatif ce qui signifie progression vers le désordre

[Deedee81]

Salut,

vers le désordre

Ils ne parlent pas de désordre. Relit ce que j'ai expliqué plus haut.