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T4.7. Critère de
réversibilité. Transformation monotherme. Bilan entropique.
1. Variation
d’entropie du solide.
Dans le cas d’une phase condensée on peut écrire, compte
tenu de la très faible variation de volume du système :
L’identité thermodynamique (toujours vraie quelque soit la transformation car U est une fonction d’état) s’écrit
alors :
2. Création
d’entropie.
On a :
Soit :
On écrit l’entropie créée sous la forme :
On opère un développement limité en le limitant à
l’ordre où l’entropie crée est non nulle :
L’entropie créée est positive et cela quelque soit le signe
de ε.
3. Conclusion.
On peut remarquer que l’entropie créée est nulle à l’ordre
1. Cela indique que lorsque les températures du système et de l’extérieur sont
très proches, les échanges d’énergie par chaleur tendent alors vers la
réversibilité.
Dans le cas ou la différence de température entre le système
et l’extérieur est importante on peut imaginer qu’en fragmentant la
transformation, c’est-à-dire qu’en disposant d’une collection de
thermostat dont la température varie
de façon continue de ,
on a alors Sc = 0.
En réalité, s’il y avait un équilibre « parfait »
entre le système et le monde extérieur il ne pourrait se développer une
transformation. Pour qu’il existe une transformation il faut au moins la
présence d’un très léger déséquilibre entre le système et l’extérieur. On se
place ici dans le cas où ce déséquilibre est suffisamment faible pour être
négligeable.
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