La variation d’entropie est déterminée par deux changements possibles :
1°) un échange de chaleur (qui entraîne une augmentation ou une diminution d’entropie)
2°) un changement irréversible d’état (dans ce cas la variation d’entropie est nécessairement positive : l’entropie augmente)
Ce sont ces deux points qui sont à conserver en tête même si on résume souvent par :
« Si un système est isolé, son entropie reste constante ou augmente. »
Ceci dit, il faut voir quelles propriétés physiques de la matière sont sous-jacentes à de telles remarques, à la notion d’entropie et à sa variation.
Il faut d’abord remarquer que l’existence de changements irréversibles signifie que le transfert d’énergie passe d’un type d’énergie à un autre avec impossibilité de réaliser physiquement l’évolution inverse. L’existence de « qualités » diverses de l’énergie avec des sauts sous-entend des discontinuités dans la transmission d’énergie et il convient d’en comprendre la source en termes de fonctionnement de la matière.
On pourrait penser que l’énergie ne que quantitative, qu’elle pourrait agir de manière continue : il suffirait de transmettre sans cesse une énergie faible pour agir continûment ou presque. Mais c’est sans comprendre que c’est la matière qui émet l’énergie ou l’absorbe. Or la matière est discontinue. Elle est de plus fondée sur des échelles d’organisation successives et emboîtées. Cela entraîne des discontinuités avec des sauts. Or l’énergie émise ou absorbée doit correspondre aux échelles de la matière concernée. La longueur d’onde correspondante doit être semblable à la taille caractéristique de la matière à cette échelle.
Donc l’énergie est aussi discontinue que la matière. La continuité n’est qu’illusion ou approximation (pour des petits changements successifs et réguliers).
Et aussi les échelles de la matière entraînent des échelles de l’énergie, avec des sauts et l’impossibilité de sauter en arrière.
Cela signifie qu’il existe de n’ombreux passages de l’ordre au désordre comme du désordre à l’ordre. Il existe des passages d’une somme de deux ordres à un seul ordre mais pas l’inverse. On peut obtenir un seul système ayant un équilibre qui parte de deux systèmes ayant deux niveaux d’équilibre différents, mais l’inverse ne peut pas physiquement être réalisé.
L’augmentation d’entropie indique cette discontinuité et ces sauts. Quand la variation d’entropie diminue, cela signifie que l’irréversibilité est moindre. La variation d’entropie mesure donc la taille du saut entre deux états.
La transmission de chaleur est un exemple classique en thermodynamique pour la variation d’entropie. En termes de structure de la matière, cette transmission de chaleur signifie un échange de quantité d’agitation des structures matérielles. C’est donc du désordre qui s’échange ainsi.
La variation d’entropie est déterminée par deux changements possibles :
1°) un échange de chaleur (qui entraîne une augmentation ou une diminution d’entropie)
2°) un changement irréversible d’état (dans ce cas la variation d’entropie est nécessairement positive : l’entropie augmente)
Ce sont ces deux points qui sont à conserver en tête même si on résume souvent par :
« Si un système est isolé, son entropie reste constante ou augmente. »
Ceci dit, il faut voir quelles propriétés physiques de la matière sont sous-jacentes à de telles remarques, à la notion d’entropie et à sa variation.
Il faut d’abord remarquer que l’existence de changements irréversibles signifie que le transfert d’énergie passe d’un type d’énergie à un autre avec impossibilité de réaliser physiquement l’évolution inverse. L’existence de « qualités » diverses de l’énergie avec des sauts sous-entend des discontinuités dans la transmission d’énergie et il convient d’en comprendre la source en termes de fonctionnement de la matière.
On pourrait penser que l’énergie ne que quantitative, qu’elle pourrait agir de manière continue : il suffirait de transmettre sans cesse une énergie faible pour agir continûment ou presque. Mais c’est sans comprendre que c’est la matière qui émet l’énergie ou l’absorbe. Or la matière est discontinue. Elle est de plus fondée sur des échelles d’organisation successives et emboîtées. Cela entraîne des discontinuités avec des sauts. Or l’énergie émise ou absorbée doit correspondre aux échelles de la matière concernée. La longueur d’onde correspondante doit être semblable à la taille caractéristique de la matière à cette échelle.
Donc l’énergie est aussi discontinue que la matière. La continuité n’est qu’illusion ou approximation (pour des petits changements successifs et réguliers).
Et aussi les échelles de la matière entraînent des échelles de l’énergie, avec des sauts et l’impossibilité de sauter en arrière.
Cela signifie qu’il existe de n’ombreux passages de l’ordre au désordre comme du désordre à l’ordre. Il existe des passages d’une somme de deux ordres à un seul ordre mais pas l’inverse. On peut obtenir un seul système ayant un équilibre qui parte de deux systèmes ayant deux niveaux d’équilibre différents, mais l’inverse ne peut pas physiquement être réalisé.
L’augmentation d’entropie indique cette discontinuité et ces sauts. Quand la variation d’entropie diminue, cela signifie que l’irréversibilité est moindre. La variation d’entropie mesure donc la taille du saut entre deux états.
La transmission de chaleur est un exemple classique en thermodynamique pour la variation d’entropie. En termes de structure de la matière, cette transmission de chaleur signifie un échange de quantité d’agitation des structures matérielles. C’est donc du désordre qui s’échange ainsi.