Deuxième principe de la thermodynamique :

I) Insuffisance du premier principe :

1) Pas de distinction entre W et Q :

, équivalence entre les deux échanges ?

Le second principe va apporter la distinction entre W et Q.

2) Pas de prévision de réversibilité / irréversibilité avec le premier principe :

Exemple : Réaction chimique.

pour une transformation monobare.
Réaction explosive -> Q < 0.
Si on apporteau système, peut-on faire la réaction inverse ?
Non car la transformation est irréversible.

Le second principe va permettre de quantifier l'irréversibilité de la réaction.

3) Critères d'évolution spontanée d'un système :

Ces critères permettent de déterminer l'état final.

Critères d'évolution spontanée :
Les paramètres intensifs tendent à s'uniformiser au sein du système.
Causes d'irréversibilité de transformation : gradient de T, de concentration, frottements solides.

II) Énoncé et mise en oeuvre du second principe :

1) Énoncé :

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

Lors d'une transformation adiabatique,

Lors d'une transformation quelconque,.
Séchangé provient d'un échange de transfert thermique du système avec l'extérieur.
, Text est la température de l'extérieur (plus précisément à la surface externe du système).
Scréé terme de création d'entropie
Si Scréé = 0 => transformation réversible.
Si Scréé > 0 => transformation irréversible.

Sech et Scréé dépendent de la transformation,indépendant de la transformation.

2) Conséquence :

Unité de S en J.K-1.
Le second principe ne fait intervenir queet pas
=> distinction entre W et Q.
Scréé permet de quantifier l'irréversibilité de la transformation.
Pour une transformation infinitésimale,.

Transformation adiabatique, cas réversible.
Q = 0, Sech = 0, Scrée = 0, d'où.

Une transformation adiabatique réversible se fait à S constante (isentropique).

Cas non réversible, Sech = 0, Scréé > 0.