Le second principe de la thermodynamique (Physique)

Fiches de rappel sur le second principe de la thermodynamique. Transformations réversibles et irréversibles : la définition de chacune, pourquoi presque tous les processus réels sont irréversibles, les exigences quasi statique et sans dissipation pour la réversibilité, la détente libre et le transfert spontané de chaleur comme processus irréversibles, et l'origine microscopique de l'irréversibilité. Machines thermiques : la substance active, les sources chaude et froide, la variation nulle d'énergie interne sur un cycle, le travail net W = Q_h - Q_c, et le rendement thermique e = W/Q_h = 1 - Q_c/Q_h. Réfrigérateurs et pompes à chaleur comme machines thermiques inversées : Q_h = Q_c + W, les coefficients de performance K_R et K_P, et pourquoi un coefficient de performance peut dépasser 1. Énoncés du second principe : les énoncés de Kelvin et de Clausius, l'impossibilité d'une machine thermique parfaite ou d'un réfrigérateur parfait, et l'équivalence des deux énoncés. Le cycle de Carnot : ses quatre étapes réversibles (deux isothermes, deux adiabatiques), le moteur de Carnot, Q_c/Q_h = T_c/T_h, le rendement e = 1 - T_c/T_h, le théorème de Carnot, l'égalité des rendements de toutes les machines réversibles, et les coefficients de performance de Carnot. Entropie : delta-S = Q/T pour une étape isotherme réversible, la forme intégrale, l'entropie comme fonction d'état, la variation nette nulle d'entropie sur un cycle réversible, l'unité joule par kelvin, l'entropie de changement d'état, et l'énoncé entropique selon lequel l'entropie totale ne décroît jamais. L'entropie à l'échelle microscopique : l'entropie comme désordre, le second principe statistique, delta-S = nR ln(V2/V1) pour une détente isotherme, le troisième principe, et l'approche de l'ordre parfait au zéro absolu.