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Démonstration du critère d'évolution spontanée : ΔG < 0

Transcription de la vidéo

il ya deux vidéos ça en fait on a essayé de voir un petit peu pourquoi est ce que la formule d'un tapis libre donc je rappelle d'étagés à égal détachement tdf pourquoi est-ce qu'elle était comme ça et il en avait aussi vu que effectivement cantal était négatif ça correspondait à un processus ponte année mais tu vois finalement on l'a vraiment vu avec les mains j'ai envie de dire et du coup c'est on n'a pas fait de manière très rigoureuse donc cette vidéo on va essayer de faire ça de manière un peu plus rigoureux donc ça sera pas forcément parfait partout mais en tout cas on va essayer de de démontrer sa a fait une petite démonstration du fait que cette intro cette valeur dans tel pays libre c'est effectivement quelque chose de cohérent et de deux logiques pour définir à la spontanéité tout qu'en fait on va partir de deux systèmes donc le premier ça va être un système réversible donc notre système réversible ça va être comme à notre habitude un piston avec dès tout petit petit petit galet qu'on enlève un à un de telle manière à ce qu'on est toujours toujours tellement proche d'un état d' équilibre qu'on peut revenir dans l'autre sens alors on a ça d'un côté de l'autre côté on a un système qui irait merci et lui donc ce système si je veux le dessiner il ya un seul gros blocs que j'enlève en une seule fois donc sur le côté je peux dessiner mon petit diagramme pression volume donc ce que je sais c'est que pour mon processus réversibles je vais pouvoir définir un chemin comme celui là alors que pour mon processus alors que pour mon processus irréversible je sais que je pars de là je sais que j'arrive là mais entre les deux je ne peux absolument pas définir ce qui s'est passé je suis là je veux bien parcourir dans les deux sens parce que c'est bien ce qu'on dit à chaque fois la perturbation engendrée par le fait que j'ai enlevé un galet est tellement faible que je peux toujours revenir en arrière je suis toujours prêtre dans un état d'équilibré est alors en plus de tout ça on va se mettre ici au dessus d'un réservoir de température comme ça donc ils sont à la même température donc ici j'ai décrit bien ce qui se passait dans le système réversible donc il n'ya pas de frictions j'enlève d'égaler le le piston va monter la pression va descendre le volume a augmenté et la température est constante grâce à mam à mon réservoir de température et donc ici bien je dis que ilum je vais gagner une chaleur qui est qu air pour la chaleur réversible maintenant si je m'attendais à un petit peu à mon système irréversible ce que je vois c'est que déjà en enlevant sa remue une seule fois effectivement je ne peux pas définir d'état intermédiaire donc je ne vais pas pouvoir revenir à la situation où j'étais en tout cas ce sera pas exactement je peux remettre bloc mais ça sera je n'arriverai pas au même état et tout ça parce que ici il y a de la friction il ya de la frise friction lorsque mon pistons manque de telle sorte que en fait ça génère une chaleur à l'environnement qsf qu'une friction est donc globalement le piston va quand même monter donc on va quand même avoir la pression qui chute et là le volume qui augmente et on va la voir la température qui reste constante parce que ici on a une entrée de chaleur qu irréversible donc voilà j'ai décrit un peu tout ce qui se passe est donc ici il ya qu un seul transfert thermique ici on voit tu y en a deux et donc déjà la première chose qu'on a envie de se demander c'est comparer qr et cuillère est-ce que la chaleur absorbée par le système pour compenser la perte de température dans le système réversible et plus grande ou moins grande que la chaleur absorbée par le système pour maintenir sa température dans le système irréversible et bien déjà il suffit d'observer cette notion de friction ici on voit qu'en fait le système va pis si finalement généré sa propre chaleur il va générer qsf donc on aura tendance à dire que cuillère sera inférieure inférieure dont le père non inférieure à qr puisque il ya une partie de la chaleur dont le site avait besoin pour rester à la même température qui va être produite par la friction donc on a bien sa manière logique on a le fait que la chaleur absorbée par le système dans le carré vert s'il doit être plus grande que dans lequel réversible car dans lequel est réversible il y as gnl on a généré de la friction qui a apporté de la chaleur au système donc maintenant la question qu'on peut se poser c'est qu'est ce qu'il en est des de la variation d'entropie de ces systèmes alors on sait qu'on part ici de 1 à 2 donc comme les l'intro pie ix est une fonction d'état ce que je sais c'est que delta air va être égal à des deltas fr pardon à delta air ça il peut pas en être autrement tout simplement parce que c'est une fonction des tannes peu importe ce qui s'est passé entre comme j'ai les mêmes valeurs de deux variables d'état pression volume température non de mol etc il n'y a pas de raison donc ça c'est forcément vrai ça peut paraître curieux mais c'est forcément vrai donc maintenant on va c'est de faire un essai de se serrer un petit peu en fait je vais l'écrire en hausse à regagner sa place donc on a dit que delta sfr est égal à d'état espère maintenant pour le processus réversibles donc envers ce que je vais faire c'est que je vais calculer la variation profit de l'univers donc ici la version trophy d'universel avarice montre opinion le système réversible plus tavares ou d'entropie de maçon de température donc cette variation anthropique d'univers ça va être égal comme je viens de le dire adm tu as de mon système réversible plus delta s on va dire de l'environnement ici et notre notre source de température et donc ce que je vois ça va être plutôt facile des tsr comme c'est un système réversible j'ai le droit de dire que c'est r sûreté mais uniquement de ça parce que c'est réversible sinon j'aurais absolument pas le droit d'écrire ça c'est pas valable et donc pour mon mon environnement mon environnement lui va perdre q r donc je vois que ça va être moins veille la valeur ajoutée de moins qu air sûreté également et c'est également un processus réversibles donc j'ai droit de l'écrire comme ça donc je vois qu'en fait ça va être delta est ce une égale zéro et ça finalement on pouvait s'attendre à ce résultat parce qu'effectivement puisque mon processus est réversible ça veut dire que je peux le parcourir dans un sens ou dans l'autre comme je veux et si on imaginer par exemple que delta s de l'univers pour ce système là était positif dans ce sens là ça voudrait dire que le système aurait une entropie d'univers négatif dans l'autre sens et ça c'est pas possible et du coup ça voudrait dire qu'on pourrait pas le parcourir dans l'autre sens donc on voit que finalement effectivement on pouvait s'attendre à ce que dans le cas réversible il fallait absolument que l'entropie de l'univers soit attaqué soit nul pour pouvoir le parcourir comme on veut dans un sens ou dans l'autre donc en fait maintenant on va se servir de ce calcul a pour calculer une grandeur donc 7,7 ce qu'on va gagner ça va te paraître un petit peu sorti du chapeau mais tu vas voir que ça va marcher en fait pour le cas irréversible on va pas calculer l'entropie d'univers où va calculer l'entropie irréversible jean l'entropie de ce processus irréversible - q ir sûreté - en gros ce qui se passe ici au niveau du de la source de chaleur et en fait on va essayer de se demander est ce que cette grandeur est positive ou négative et ça on va pouvoir le faire parce que ici on a le processus réversibles équivalent qui va nous permettre de simplifier les choses parce qu'en effet tu vois ainsi hier je ne sais pas encore à quoi ils les gars je ne peux absolument pas dire que ces cuillères sûreté puisque c'est une formule qui n'est valable que dans le cas réversible sauf que j'ai montré que la variation anthropique du processus réversibles était forcément égal à la variation anthropique du système irréversible car l'entreprise d'une fonction d'état donc ici je peux dire que c'est delta s r - qu i ère sûreté et delta air lui pour le coup j'ai le droit de dire que ces qr sûreté moins qu hier sûreté et donc je vois que là effectivement je vais pouvoir dire est ce que cette grandeur est positive ou négative parce que je sais que qr est supérieur à cuillère donc je sais que tout ça ça va être positif et donc si je continue un peu mon calcul maintenant ce que je vais faire c'est que je vais repartir en fait d'ici maintenant que je sais que c'est positif et je vais changer un petit peu les choses donc on dit que c'est delta sir20 qu ir sûreté on a vu que ça c'était positif on a démontré donc là ce que je peux faire par exemple c'est tout x t ça va me donner tes fois delta sir20 qu ir qui est positif et là je peux multiplier tout ça par -20 ça va me donner qu i r/t delta f hier négatif et normalement ça devrait te rappeler quelque chose ça devrait fortement de rappeler delta h - t delta est négatif pour un processus ponte années déjà on peut s'arrêter deux minutes parce que je crois pas l'avoir déjà dits spontanés et irréversible en fait c'est la même chose parce que irréversible ce que ça veut dire c'est que le processus ne peut aller que dans un sens il ne peut pas revenir dans l'autre sens donc s'il ne peut aller dans un sens et ben ali va donc ça revient exactement à dire que c'est spontané ça veut dire que spontanément il va aller dans le sens qui lui est le plus favorable qui est dans notre cas ce sens là donc on voit bien que spontanée irréversible c'est pareil et là on sait que ce on a sept équivalents sous l'hypothèse que la presse sur les constantes alors c'est là où ma démonstration tu vas n'est pas parfaite parce que je suis parti tout ce cas là où la pression changé et finalement l'analogie on l'a dans le cas où la pression est constante mais bon en tout cas on voit que cette notion de chaleur ou d'énergie liée à la chaleur on va dire - la température fois le var à sion d'entropie négatif tant bien être à traduire qu'il s'agit d'un processus irréversible ou spontanées et que ça correspond par analogie à notre calcul dans ta de fille libre donc on voit qu'en fait ici parce c'est l'étude de ces deux systèmes réversible et irréversible en parallèle on a réussi à démontrer un tout petit peu plus rigoureusement donc pas tout à fait encore rigoureusement mais un petit mot plus rigoureusement que cette variable enthalpie libre était vraiment pratique pour la pratique a été adapté au calcul de la spontanéité ou de l'irréversibilité d'une dune d'un processus