Calcul d'une variation d'entropie étrange...

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Je pense que ce qui te perturbe c’est le $P_{ext}$

En fait la transformation est réversible, car si on s’amuse à faire varier $P_{ext}$ et notamment on décide après l’expérience de faire $P_{ext} = P_{gaz initial}$ alors ton système va revenir dans son état initial.

La réversibilité doit s’appréhender en fonction de : "si j’inverse les causes qui ont transformée le système celui ci reviens-t-il dans son état original ?"

Pour comparer regarde le cas théorique de la compression adiabatique. Le seul truc qui change par rapport à ton exercice c’est que la force extérieur n’est pas modélisé sous forme de $P_{ext}$ mais d’une simple force $F$ appliqué. La transformation est aussi "spontanée" et semble tous aussi irréversible … enfin temps que $F$ est appliqué ! En suppriment $F$ le système reviens dans son état initial.

(je pense que dans la question 1, ils attendent que tu décrives le travail des forces de pression et son influence sur la température du système soit en utilisant une équations d’état soit la loi des gaz parfaits)

Édité par Vael

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Oui c’est ca ! enfin presque !

Lorsque je relâche brusquement, la transformation est aussi réversible car l’élastique revient à son été initial.

Si tu le fais trop brusquement pas forcement. Dans le cas précis de l’élastique je ne sais pas trop (je sui pas un thermodynamicien aguerri :p) mais dans l’idée les transformation rapide ne sont pas forcement réversibles.

Un exemple typique pour illustrer pourquoi, : Il faut se rappeler ce qu’est la pression c’est "juste" des atomes qui rentrent en collision avec une parois. Donc dans les fameux pistons qu’on utilise en thermodynamique pour illustrer les différentes transformations, une différence de pression indique une différence de nombre de choc d’un coté ou de l’autre du piston, la résultante des forces n’est alors pas nul et le piston bouge.

Transformation irréversible : Si on décide de tirer très fort sur le piston pour détendre le gaz à tel point que le piston recule plus vite que la vitesse des molécules alors le gaz ne va pas refroidir (contrairement à une réaction réversible) car le phénomène de refroidissement du gaz est du à l’extraction de travail du aux forces de pression qui travaillent : les molécules en rencontrant une parois qui bouge dans le même sens qu’elles sont ralenti au choc (comme au tennis ou au ping pong quand on fait un amortis, il faut accompagner la balle "en arrière" pour réduire sa vitesse)

Donc voila, transformation rapide : pas d’irréversibilité

(en retenant bien que dans la réalité rien n’est vraiment réversible ^^ )

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Le vrai problème dans le cas de l’élastique est d’arriver dans sa zone plastique. Un élastique déformée de nombreuses fois, même doucement, devient plus large. Un élastique trop étiré va s’élargir avant de se casser. Dans la vraie vie, assez peu de transformation sont réversibles. Les transformations typiquement irréversibles sont les transformations rapides, brusques (dans lesquels une grandeur varie beaucoup en peu de temps, comme relâcher un élastique, par exemple :-° ) ou trop importantes.

Hier, dans le parc, j’ai vu une petite vieille entourée de dinosaures aviens. Je donne pas cher de sa peau.

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Donc voila, transformation rapide : pas d’irréversibilité

Je voulais juste souligner que ceci est en fait une tautologie.

La bonne question à se poser est la suivante : transformation rapide, ça veut dire rapide par rapport à quoi ? Au temps d’observation ? Certainement pas, on a sous le nez un exemple criant de transformation irréversible et pourtant très lente pour nous : la déformation des roches mantelliques sous l’effet de la convection. Lente pour nous, rapide par rapport aux taux de déformation que les roches en surface supportent sans casser ou fluer. Inversement, pour nous la détente d’un élastique est soudaine, mais par rapport au temps de réorganisation des liaisons faibles c’est ridiculement long.

En fait, quand on parle de déformation rapide ou lente, c’est déjà dire qu’elle est au-dessus ou en-dessous du seuil au-delà duquel on va considérer que l’irréversibilité n’est plus valable. Dire qu’une réaction est lente donc elle est réversible, c’est dire qu’une réaction est réversible donc elle est réversible. Pour une raison obscure les cours de thermo parlent toujours de "lente" ou "rapide" sans préciser par rapport à quoi. Bonjour la confusion et les contre-sens potentiels.

Édité par adri1

I don’t mind that you think slowly, but I do mind that you are publishing faster. — W. Pauli

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Bonjour

Il me semble que pour qu’une transformation soit réversible, elle doit être toujours proche de l’équilibre. Si par exemple, on approche une charge électrique positive d’un morceau de cuivre très très rapidement, les électrons dans le morceau de cuivre ne vont pas se deplacer assez vite. Et les forces electrostatiquew qui apparaisent sont plus faibles que si on l’approche doucement. Les électrons se déplacent donc "vite" et cela se traduit par un echauffement (effet Joule) Ici, il me semble qu’on peut scinder la transformation en deux. Un piston qui comprime un gaz, de la pression Pgaz jusque la pression Pext. Si on le fait tres très doucement, on peut considérer que la pression et la température sont homogènes dans le cylindre. Par contre si le piston se déplace très vite, 1/ La température ne va pas être homogène. Localement, les particules de gaz qui rebondissent sur le piston vont augmenter de temperature.2/ La pression sur le piston sera plus forte que la pression sur le fond du cylindre. Je pense que cela se traduit par un echauffement supplementaire du gaz. Mais pour entrer dans ce genre de considérations, il faudait entrer dans des calculs dynamiques........... J’ajoute qu’une transformation réelle n’est jamais parfaitement réversible. Il me semble

Dylan

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