Entropie d'échange, quelle température utiliser ?

[Bobfaitdelaphysique]

Bonjour,

Je ne suis pas très au clair sur l'entropie d'échange. Celle-ci s'écrit ΔSe=Q/T, mais dans cette formule, qui est T ?

Je m'explique, par exemple, si je prends deux système adjacent, à température T1>T2. Alors (par la loi de Fourrier par exemple), le deuxième milieu reçoit une énergie thermique Q>0. Si je m'intéresse à l'entropie d'échange ΔSe2 énergie du milieu 2, on a ΔSe2=Q/T2 ou ΔSe2=Q/T1 ?
J'aurais très envie de dire que c'est Q/T2, si on considère que dans chaque milieu, la transformation est réversible, alors la variation d'entropie de l'univers est dans ce cas ΔS=-Q/T1+Q/T2>0, ce qui est plutôt rassurant. Alors que dans l'autre cas, on inverse de signe.

Pourtant, dans la question 30 de ce sujet ENS 2009, https://www.ens.psl.eu/IMG/file/conc...p_physique.pdf, dans le cas d'un tranfère conducto-convectif entre un fil de fer à température T et un milieu extérieur à température Te, l'entropie d'échange du fil de fer doit valoir Q/Te et non Q/T pour que l'exercice fonctionne.

(Au passage que mon premier exemple correspond à la question 37 du sujet.)

Est-ce que quelqu'un pourrait m'éclairer sur la règle générale permettant de savoir quelle température utiliser ?

Merci d'avance !
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[gts2]

Bonjour,

Je ne suis pas très au clair sur l'entropie d'échange. Celle-ci s'écrit ΔSe=Q/T, mais dans cette formule, qui est T ?

Réponse rapide en attendant que je regarde votre texte.
Pour l'entropie d'échange, le T est la température où a lieu l'échange, donc cela dépend de là où vous mettez la limite de votre système, et s'il y a deux systèmes, la température d'échange, à la limite entre les deux, est la même pour les deux systèmes.

[mach3]

Basiquement, si un système à température uniforme T1>T2 cède Q à un système à température uniforme T2, alors le premier système perd une entropie Q/T1 pendant que le deuxième gagne une entropie Q/T2. Il y a création d'entropie à hauteur de Q(1/T2-1/T1) lors de ce transfert de chaleur.

m@ch3

[gts2]

Pour la question 30, c'est un problème de limite : vous avez qqch du genre

La zone 1 est la zone de transition dans le solide dans laquelle la température passe de Ts (s=solide, température intérieure du solide) à Ti (i=intermédiaire, température de surface), et dans laquelle il y a création d'entropie
Idem pour l'air et la zone 2 Te(e=extérieur)
Si vous mettez la limite à Ts, vous ne "verrez" pas la création d'entropie, si vous la mettez à Ti, le problème est qu'il faudra calculer Ti, si vous la mettez à Te, vous incluez toutes les créations d'entropie.

Pour la question 37, n'est pas le terme d'échange mais le terme provenant de qui conduit à

Pour votre raisonnement avec deux sources, il faudrait préciser celui-ci parce que prendre 1 ou 2 comme référence ne change rien au résultat : la chaleur va du corps chaud au froid.

[A voir en vidéo sur Futura]