Total amount of energy is constant Entropy never decreases, always increases => Natural direction of change is : things get worse Est-ce que le niveau d'énergie globale diminue et on doit donc être de plus en plus efficient dans notre production énergétique ? # À propos de ce livre C'est un livre purement théorique, qui vise à vulgariser les quatre lois de la Thermodynamique. Il est structuré autour des 4 lois : 1. d 2. d 3. d 4. d ## Ce que la thermodynamique étudie (1-2) La thermodynamique étudie **l'univers** qui est lui-même composé d'un **système** (le centre de notre attention pour l'étude en cours) et de son **environnement** (le champ d'observation de l'analyste). ## Trois types de système (2) Il existe trois types de système en thermodynamique : 1. Ouvert : le système peut recevoir ou transférer de la matière 2. Fermé : le système ne peut pas recevoir ni transférer de la matière 3. Isolé : le système ne peut pas être impacté par son environnement ## Deux types de propriété (2) Un système peut avoir deux types de propriétés : 1. Extensive : propriété qui dépend de la matière présente dans le système 2. Intensive : propriété indépendante de la matière présente dans le système ## La notion d'équilibre (4-5) On parle d'équilibre mécanique lorsque la pression d'un système A est égale à la pression d'un système B (donc rien ne change lorsque les deux systèmes communiquent). On parle d'équilibre thermique de la même manière lorsque deux systèmes ont des températures égales. Une observation simple pourrait en découler : Si A et B sont en équilibre (thermique ou mécanique), et que B et C le sont également, alors A et C sont en équilibre (thermique ou mécanique). ## Changements d'état et thermomètres (6) Un système est dit diathermique si ses "murs" permettent un échange de chaleur grâce au contact d'un autre système. À l'inverse, on parle de système adiabatique si le contact ne permet pas d'échange de chaleur. Les thermomètres fonctionnent grâce à un système diathermique : Le mercure monte en température au contact du sujet et affiche donc la température. Les deux systèmes en jeu sont dans cet exemple le mercure et le corps. ## La distribution de Boltzmann (15) Cette loi indique que les molécules ont tendance à se répartir différemment en fonction de la température sur l'échelle de l'énergie : - Lorsque la température est faible, la majorité des molécules sont distribuées sur un niveau d'énergie bas. - Lorsque la température augmente, les molécules sont distribuées sur une échelle d'énergie plus large et plus élevée. ## Loi de conservation de l'énergie (16) L'énergie ne peut être ni créée, ni détruite. Autrement dit, il y a une quantité d'énergie fixe dans l'univers depuis sa création. ## Le Travail en thermodynamique (16-17) Tout système est en capacité d'effectuer du "travail" c'est-à-dire de se mettre en mouvement contre une force opposée. Quelques exemples : - Soulever un poids (le corps humain travaille contre la gravité) - Une batterie (qui fait tourner un moteur et permet de soulever un poids) Il faut revenir à l'état final, qui est d'effectuer un travail par le biais de différents outils. ## L'Énergie en thermodynamiques (18) L'énergie est une mesure de la capacité d'un système à effectuer du travail. Une batterie reliée à un moteur puissant possède une énergie élevée et une grande capacité au travail. Une petite dynamo possède une énergie faible et une petite capacité au travail. ## Énergie interne et fonction d'état (19-20) L'énergie interne désigne l'énergie propre à un système, une propriété interne de celui-ci. L'énergie interne est une fonction d'état, terme plus générique pour désigner une variable indépendante de l'environnement. Par exemple, l'énergie dépensée pour gravir une montagne sera la même quel que soit le chemin emprunté. ## La Chaleur en thermodynamique (21-22) Lorsqu'un système effectue du travail, de l'énergie est transférée. Ce transfert est appelé "Chaleur" (ce qui diffère légèrement du terme dans le vocabulaire courant). L'ensemble du processus désigne le transfert d'énergie et correspond à une différence de température. ## Changements réversible (28) Les changements réversibles produisent la plus grande quantité de travail, car ils ont un impact élevé. Dans ce cas, un changement minimal pour bouleverser drastiquement l'équilibre d'un système - c'est un effet de levier.