Chaleur et thermométrie

Entropie

ExempleIrréversibilité

Si l'on met en contact à l'aide d'une paroi séparatrice et conductrice de chaleur - une plaque métallique par exemple - deux milieux - de l'air par exemple - qui sont à des températures différentes, les deux milieux vont changer de température et en atteindre une, d'équilibre, la même pour les deux, qui sera intermédiaire entre les deux températures initiales.

Cette température d'équilibre, la même de chaque côté de la paroi, annule le flux de chaleur entre les deux milieux.

Si le flux de chaleur a pu se créer lorsque les deux températures étaient différentes, c'est que les deux milieux n'étaient pas de qualité égale. Il y avait un ordre de qualité.

Par ailleurs, si l'échange de chaleur a pu se produire naturellement - une fois les conditions de l'état initial réalisées toutefois, ce qui n'a rien de naturel, il a fallu œuvrer pour le créer - personne n'a jamais vu le phénomène inverse se produire. Le système ne peut pas revenir naturellement de l'état final à l'état initial.

Une fois les températures uniformes réalisées, les deux milieux ne peuvent pas revenir à l'état initial d'eux-mêmes, aucun flux de chaleur interne au système ne peut créer à nouveau les conditions initiales, c'est-à-dire un milieu chaud séparé d'un milieu froid.

Si en fin de compte le système complet est à un état final où rien ne se passe plus, sa qualité s'est dégradée, son entropie a augmenté, le désordre a pris le pas sur l'ordre initial.

L'ordre initial était dans l'ordre des températures, dans leur différence, dans leur écart. Une fois la température uniforme, tout est à la même température, la température n'est plus ordonnée.

DéfinitionL'entropie

L'entropie est une manière de décrire l'évolution du désordre des choses.

Dans toute transformation réelle l'entropie augmente. C'est-à-dire que toute transformation est irréversible naturellement.

Une transformation réversible aurait une variation d'entropie nulle.

Des machines permettent de transformer un milieu et de le ramener à un état initial, mais alors, il faut lui apporter de l'énergie, mécanique ou thermique ; mais cette énergie vient elle-même d'ailleurs... l'entropie globale augmente donc toujours.

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