Deuxième principe de la thermodynamique :

Deuxième principe de la thermodynamique :
Le second principe fait appel à une nouvelle fonction d'état appelée entropie, notée S.
–S est extensive (dépend de la quantité de matière).
–S est additive
Sys=Sys1Sys2⇒Stotal =S1S2
–Lors d'une transformation adiabatique,
S≥0
–Lors d'une transformation quelconque,
S=SéchangéScréé
.
Séchangé=∫Q
Text
, Text est la température de l'extérieur.
–Scréé terme de création d'entropie
Scréé ≥0
–Si Scréé = 0 => transformation réversible.
–Si Scréé > 0 => transformation irréversible.
Sech et Scréé dépendent de la transformation,
S
indépendant de la transformation.
–Scréé permet de quantifier l'irréversibilité de la transformation.
–Pour une transformation infinitésimale,
dS = Séch Scréé
.
Une transformation adiabatique réversible se fait à S constante (isentropique).
–Pour un système isolé :
W = Q = 0 => Sech = 0.
S=Scréé ≥0
.
Un système isolé évolue spontanément de manière à augmenter son entropie.
1 ière identité thermodynamique :
dS =1
TdU p TdV
2 ième identité thermodynamique :
dS =1
TdH −V TdP
dS u , v =
∂S
∂U
V
dU 
∂S
∂V
U
dV
Température thermodynamique :
1
T=
∂S
∂U
V
Pression thermodynamique :
p
T=
∂S
∂V
U

Pour un thermostat :
Stherm =Qreçue par le thermostat
Tthermostat
Relation de Clausius :
S≥Q1
T1
Q2
T2
Q3
T3
A retenir une des trois :
ST ,V =Cv ln TnR lnVcste
ST , P =CPlnT−nR ln pcste '
SP , V =Cv ln PCpln Vcste ' '
3 ième principe : L'entropie d'un corps pur cristallisé à 0K est nulle.
Scrist 0K=0
.
Cristal ====> liquide ====> gaz
ordre à grande distance ordre local mais pas à Pas d'ordre + agitation thermique
+ agitation thermique grande distance + agitation
thermique
Plus la phase est désordonnée, plus l'entropie est élevée => l'entropie mesure le désordre.