Title: PTE / Physique / Thermodynamique / Physique - Deuxième principe de la thermodynamique - Bilans d'entropie - PTSI

Q: Donner l'énoncé de Clausius.
A: "Aucun transfert thermique n'a jamais lieu spontanément d'un corps froid vers un corps chaud".

Q: Donner l'énoncé de Lord Kelvin.
A: "Il n'existe pas de moteur fonctionnant de manière cyclique qui produise du travail à partir d'une source de chaleur unique"

Q: Enoncer le deuxième principe de la thermodynamique.
A: Tout système fermé, en contact avec une ou plusieurs sources de chaleur, est caractérisé par la donnée d'une fonction d'état extensive S, appelée entropie.
ΔS = S_f - S_i = S_ech + S_c
A noter que:
-S_c désigne l'entropie créée toujours >= 0
-S_ech désigne l'entropie échangée telle que: S_ech = somme(Q_i/T_i)

Q: Donner la propriété qui définie l'utilité de l'entropie.
A: L'entropie créée est nulle pour une transformation réversible. Par conséquent, l'entropie créée mesure le degré d'irréversibilité de la transformation.

Q: Donner le propriété sur l'entropie dans le cadre de la phase condensée idéale.
A: Pour une PCI de masse m associée à une quantité de matière n, la fonction entropie ne dépend que de la température :
S_PCI(T) = nS_PCI,m(T) = ms_PCI(T)

Q: Donner la propriété sur l'entropie dans le cadre d'un gaz parfait.
A: Pour un gaz parfait, de masse m et de quantité de matière n, la fonction entropie dépend des deux variables d'état qui peuvent être (T,P), (T,V) ou (V,P).
On a donc:
S_gp(T,P) = nS_gp,m(T,P) = ms_gp(T,P)_
S_gp(T,V) = nS_gp,m(T,V) = ms_gp(T,V)_
S_gp(P,V) = nS_gp,m(P,V) = ms_gp(P,V)
On peut passer de l'un à l'autre en utilisant PV=nRT

Q: Enoncer la loi de Laplace pour un gaz parfait (condition)
A: Au cours d'une transformation isentropique subie par un gaz parfait caractérisé par son coefficient adiabatique γ, la relation de Laplace est vérifiée :
P_iV_i^γ = PV^γ = P_fV_f^γ avec γ = Cp/Cv
On en déduira à partir de la relation des gazs parfait PV = nRT:
T_i^γP_i^1-γ = T^γP^1-γ = T_f^γP_f^1-γ et T_iV_i^γ-1 = TV^γ-1 = T_fV_f^γ-1

Q: Donner la relation liant l'entropie de changemant d'état massique à l'enthalpie de changement d'état massique.
A: A la température T_0:
Δ_I->IIh(T_0) = T_0Δ_I->IIs(T_0)