Transformations, principes de la thermodynamique/Second principe de la thermodynamique

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Second principe de la thermodynamique
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Chapitre 4
Leçon : Transformations, principes de la thermodynamique
Chap. préc. : Premier principe de la thermodynamique
Chap. suiv. : Troisième principe de la thermodynamique


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Le second principe traduit la réversibilité des transformations. Elle représente grossièrement le "désordre du système".

[modifier] Énoncé

Second principe de la thermodynamique

Pour tout système thermodynamique, il existe une fonction S, appelée entropie, vérifiant :

[modifier] Température et pression thermodynamiques

La fonction entropie est une fonction d'état fondamentale du système, même si elle paraît abstraite. On peut définir à partir de l'entropie la température thermodynamique et la pression thermodynamique du système :


Définition

La température thermodynamique Tth d'un système est définie par : \frac1{T_{th}} = \left ( \frac{\partial S}{\partial U} \right )_V

Elle s'identifie à la température absolue et à la température cinétique du système.



Définition

La pression thermodynamique pth d'un système est définie par : \frac{p_{th}}{T_{th}} = \left ( \frac{\partial S}{\partial V} \right )_U

Elle s'identifie à la pression usuelle.

[modifier] Variation d'entropie

L'écriture de la différentielle de S en tant que seule variable de U et V donne la première identité thermodynamique :


Première identité thermodynamique

dU = T.dSp.dV

La définition de H donne alors la deuxième identité thermodynamique:


Deuxième identité thermodynamique

dH = T.dS + V.dp

On peut également exprimer la variation d'entropie le long d'un chemin réversible avec l'égalité suivante :


Propriété

Pour une transformation réversible : \Delta S=\frac{Q_{rev}}T


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