Stabilité des équilibres en thermodynamique

Université de Caen LMNO
Stabilité des équilibres
en thermodynamique
C. LONGUEMARE
13 mars 2012

Plan
1. Les systèmes dépendants de la température
2. Equivalence de la chaleur et du travail
3. La croissance de l’entropie
4. Conditions de stabilité des équilibres
5. Les fluctuations thermodynamiques
6. Le cas de l’oscillateur harmonique
0-a

figure 1
1

Notations et constantes thermodynamiques
UEnergie interne
SEntropie
ρDensité
V(P)volume (pression)
TTempérature thermo.
N∼ N Nombre de constituants
W Q Chaleur et travail
LChaleur latente
Nnombre d’Avogadro 6,022 1023 mol−1
kBcte Boltzmann 8,617 10−5eV.K−1
R=kBNcte des gaz parfaits 8,314 J.K−1.mol−1
σcte Stefan-Boltzmann 5,67 10−8J.m−2.K−4
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Historique
La thermodynamique classique est une science du XIXième siècle qui
s’est transformée au XXième siècle en une autre discipline :
la physique statistique
en même temps que d’autres secteurs de la physique connaissaient
une profonde mutation, relativiste et quantique.
Nom s’intéresse à : il définit
Carnot ( 1776-1832) chaleur ↔travail ? S↑
Joules ( 1818-1889) l’énergie interne Q, W, U
Helmholtz ( 1822-1882) le potentiel thermodynamique F
Gibbs( 1839-1903) le formalisme de la thermo G
Nernst ( 1864-1941) entropie à 0K S0
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