Chapitre 4 Thermodynamique Deuxième principe de la thermodynamique Enoncés historiques Clausus : « La chaleur ne peut spontanément passer d’un corps moins chaud à un corps plus chaud » Thomson : « On ne peut réaliser un cycle de transformation dont l’unique résultat serait de produire du travail par refroidissement d’une seule source de chaleur » Enoncé entropique 1) Entre deux points d’équilibre A et B, la grandeur suivante est un invariant du problème : ∫𝑐ℎ𝑒𝑚𝑖𝑛 𝑟𝑒𝑣 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 𝐴 𝑒𝑡 𝐵 𝛿𝑄𝑟𝑒𝑣 𝑇 . Cette grandeur ne dépend donc pas du chemin réversible de A à B. Elle ne dépend que des points A et B. On pose que cette grandeur est la différence d’une fonction à l’état B et A : ∫ 𝑐ℎ𝑒𝑚𝑖𝑛 𝑟𝑒𝑣 𝛿𝑄𝑟𝑒𝑣 𝑇 = 𝑆(𝜂⃗𝐵 ) − 𝑆(𝜂⃗𝐴 ) = 𝑆𝐵 − 𝑆𝐴 = ∆𝑆𝐴𝐵 2) Sur n’importe quelle transformation (réversible ou non), entre l’état A et l’état B, on peut toujours décomposer ∆𝑆𝐴𝐵 en deux termes : 𝑝 𝑒 ∆𝑆𝐴𝐵 = 𝑆𝐴→𝐵 + 𝑆𝐴→𝐵 qui dépendent de la nature de la transformation, et donc l’ensemble des propriétés se résument à ce qui suit : 𝑝 𝑒 ∆𝑆𝐴𝐵 = 𝑆𝐴→𝐵 + 𝑆𝐴→𝐵 𝑒 𝑆𝐴→𝐵 = 0 (𝑎𝑑𝑖𝑎𝑏𝑎𝑡𝑖𝑞𝑢𝑒) 𝑄𝐴→𝐵 𝑒 𝑆𝐴→𝐵 = 𝑇𝑠𝑜𝑢𝑟𝑐𝑒 𝑝 𝑆𝐴→𝐵 = 0 (𝑟é𝑣𝑒𝑟𝑠𝑖𝑏𝑙𝑒) 𝑝 {𝑆𝐴→𝐵 > 0(𝑖𝑟𝑟é𝑣𝑒𝑟𝑠𝑖𝑏𝑙𝑒)