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Transformations quasi-statiques et réversibles

Transcription de la vidéo

alors dans la vidéo précédente tu te souviens on a défini finalement ce que ces concepts de maquereaux état et de micros états et donc on a dit que tout ce qui relevait des macros état ne pouvait être définis quand et à des kills alors si on se remet un petit peu en tête cet exemple là donc tu te souviens on avait un cylindre dans lequel il y avait un piston autour y avait du vide et à l'intérieur on avait des gaz et donc on est dans une situation telle que on avait mis le bon nombre de pots de masse ici pour que le point de ces masses comprendre parfaitement la pression donc ici on était un état d'équilibré on avait défini la pression le volume et la température est en fête qui se passait c'est qu'à l'état 2 et bien on devait brutalement une des deux masses et du coup ça ce mouvement brutal générer un état hors d'équilibré donc ça on peut l'écrire hors équilibre et ont finalement bien cet état d'équilibré on peut le dessiner donc si je fais un petit dessin ici comme ça ça veut dire que par exemple si je dessine des hommes dans lequel je peux enfin qui sont homogènes j'en ai une homogène ici une homogène la une ici ferme en gros ce que ça veut dire c'est qu'il ya pas deux parties qui ont les mêmes propriétés qui ont les mêmes mouvements parce que tu vois globalement mais ici ça va bouger donc les molécules va voir un mouvement mais celle ci est grand temps qu'on va voir globalement ça va être vraiment extrêmement compliqué et on va pas pouvoir de définir de maquereaux état à cet état hors équilibre tout simplement parce que chacun des micro-états est différent au sein de mon système donc ensuite ce qu'on avait dit c'est finalement malgré qu'on passe par cet état hors d'équilibré au moment où on enlève la masse est un peu après le temps que je cite m donc s'équilibre vu qu'on avait dit tu te souviens que sûrement le piston elle est aussi les jusqu'à trouver sa position équilibre et bien si on attend suffisamment longtemps un va finir par atteindre un état d'équilibré puisque au bout d'un moment bien tous les mouvements or ont été effectués et puis tout va se stabiliser et on va pouvoir définir une pression paix prime un volume des primes et une température des primes de telle manière à ce que on puisse définir de nouveaux un maquereau état de l'état final donc finalement on avait traduit sa part ce petit diagramme pv donc pression volume on avait bien dit qu'effectivement comme nr été construit en clair la conscience des gaz parfait et n constante puisque ce système était clos et bien si on connaît ces pv on connaissait la température finalement on ne va pas tracer un ingrat 3d si un grave 2d décrit très bien la situation est donc ce qu'on avait dit c'était qu'on pouvait placer pv à l'état initial on pouvait placer également pv à l'état final mais que entre ces deux états a bien été tout simplement impossible de placer un autre point sur ce diagramme tout ça parce que justement on est dans ce fameux état hors équilibre et le fait d'être hors équilibre et bien comme j'ai dit des micro états au sein de demandes systèmes sont très compliquées et finalement je ne peux pas placer deux points je n'ai aucune idée de quel est le chemin que va prendre mon évolution ici lorsque jean lève la masse et donc ça ben ça va quand même posé souci parce que nous on va voir en vie quand on va étudier des systèmes thermodynamiques est bien de suivre l'évolution de suivre l'évolution pas-à-pas petit à petit et donc c'est là où finalement je vais t'emmener à ce qu'on appelle une évolution quasi statique alors on va faire un petit peu de place voilà donc je j'ai parlé donc d'une évolution quasi statique une évolution alors déjà tu vois moi je trouve ça rigolo comme quasi statique évolution quasi statique c'est presque un oxymore parce que tu parle de quelque chose qui évolue et en même temps tu dis que c'est statique donc tu veux ça montre bien déjà que ça va être quelque chose qui va plutôt relever d'une vue de l'esprit ça plutôt être en fait quelque chose de théories qui va nous permettre à nous de décrire ce qui se passe mais qu'en fait ça n'existe pas parce que par définition une évolution ça peut pas être statique vient pour ça qu'on écrit quasi statique donc ce qu'on va faire maintenant va reprendre un exemple un peu similaire donc on va prendre notre pistons comme ça donc je vais un défi n'est plein tout de suite en 2003 comme ça et comme ça et donc dans le chacal c'est mme cécile un objet un petit ton comme ça voilà et le deuxième je pars aux jupes oui on va dire non je dessine pas comme ça donc en fait là on va prendre la même stratégie que tout à l'heure parce que tu vas que notre problème tout à l'heure il provient du fait que on avait cette grosse masse qu'on a enlevé tout d'un donc si on va dans l'idée de faire ça de manière plus douce bien ce qu'on peut faire par exemple s'y mettre du sable donc on imagine que larmes en fait j'ai du sable j'ai plein pendant sa ble j'ai plein au grain de sable mais on est dans la même situation tout à l'heure je ne vais pas tout le dessin mais le poids de ce sable et bien ils compensent la pression ici à l'intérieur je vais juste dessiné les particules de gaz ici comme ça donc ce qui va se passer c'est dans la deuxième dans le deuxième et a donc si tu vois je vais dessiner mon petit on met légèrement au dessus pourquoi parce qu'en fait j'ai enlevé un grain de sable alors t'imagines main pour le dessin par le véritable fait de même du sein mais on imagine que j'ai enlevé un grain de sable est donc comme j'avais un grain de sable si on si on est si on est vraisemblable bien en fait le fait d'enlever ce grain de sable à va créer quelque chose horta déquilibre mais ça va être extrêmement rapide en fait comme comme comme mouvement donc on peut dire qu'en fait d'ici à là bien on est dans un état dans une évolution qui est justement quasi statique et donc si je dessine un petit diagramme pression volume comme ça pv alors on m'indique ici c'est un ici c'est 2 donc en fait tu vois ici j'ai un comme ça on va faire un don qui si j'ai un et ce qui va se passer c'est que si je suis honnête que j'imagine que je fais ou mais bien deux en fait il est là il n'est pas faillite est pas là on va le même plus près il est il et l'aïd il est tout proche tout proche tout proche tout proche tu vois mais entre les deux je ne peux pas relié puisque il ya quand même bien changement il est quand même un passage en décor équilibre mais extrêmement extrêmement extrêmement rapide et donc là tu imagines que je fais ça plein de fois donc finalement je suis là je suis là comme çà comme çà comme çà comme çà comme çà comme çà de telle façon à ce que ici j'arrive et bien ici donc ici j'ai la moitié du sable donc imaginer qu'ils suivent la moitié ça fait ça et donc ici j'attends bien mon état final donc ici si j'avais p v et et g10 qui si j'avais ppri mme v prime est écrit et donc j'arrive ici à mon état final conquis lui et deux et trois arrêts appelé ici maintenant et bien trois donc là sa fin enfin m 2 en fait parce que c'est tout à leur j'avais eu un et deux on va mettre bas rien va mettre état intermédiaire là si tu veux et de vie et donc j'arrive finalement mon état de ici qui est là et tu vois que comme berne face finalement ça fait comme si j'avais tracé des pointillés là j'ai fait ça avec du sable mais on imagine que je peux faire ça en réduisant de plus possible donc j'enlève atome par atome de sable et tu vois finalement bas comme ça par ce raisonnement d'itérations qui diminue de plus en plus que c'est vraiment ça plus enfin théoriquement je peux toujours trouvé que je de plus petits à enlever de telle façon à ce que l'ici finalement tu vois j'ai un continuum j'ai une évolution continue et donc c'est ça que ça nous dit ça nous dit que en postulant qu'on a une évolution quasi statique on a donc un mouvement extrêmement lent et bien en fait on a théoriquement entre chaque petit mouvement entre chaque itération des états hors équilibre mais qui sont très très rapide et qui vont passer rapidement et du coup on va pouvoir définir un continuum d'évolution des macros et donc si je résume bien ça veut dire que je peux définir le maquereau état ici entre les deux au moment où on enlève le grain de sable ne peux pas mais une fraction de seconde après je peux de nouveau définir mon état mon mac row étape puisque j'ai encore atteint un état d'équilibré et ainsi de suite sur tous les points donc finalement là ce qui est important c'est bien le voir que ça ça n'existe pas mais ça va nous permettre à nous de traiter les problèmes en fait c'est une façon de rendre le problème beaucoup plus facile à traiter et maintenant que j'aimerais parler d'un au terme qui est extrêmement important donc ce terme c'est réversible alors être souvent on a l'impression que c'est la même chose une évolution réversible une évolution quasi statique mais faire un petit peu attention parce que ce qui est vrai c'est que une évolution réversible elle est forcément quasi statique mais dans l'autre cas c'est pas toujours vrai c'est souvent vrai mais pas toujours donc pour t'expliquer bien ça on reprend cet exemple là sauf que tu m'as tu viens au crest bercy ça veut dire que je peux aller en arrière maintenant j'imagine que je suis au point de ici comme ça je vais je vais tracé va tracer sa un violet je voulais comme ça donc je suis ici je suis ici et ce qui se passe c'est que je remets un grain de sable donc je remets un grain de sable théoriquement tu es d'accord si vraiment j'ai aucune perte d'énergie quand j'ai enlevé le grain de sable et qu'exactement également aucune paire nargis quand je le mets bien je devrais arriver ici à l'état donc deux moins un qui est là sauf que ça donc tu vois ça postule bien qu'il n'y a pas de perte d'énergie alors tu vas me dire oui mais où est ce que je peux perdre de l'énergie finalement et bien dans mon cas ici tout simplement par le piston tu imagines que si le piston est en métal et par exemple ici c'est un métal aussi il va y avoir un tout petit peu de frottement ici et là et ce tout petit peu froid on va faire perdre de l'énergie c'est à dire que je pose mon grain de sable est en fait il ya une partie de l'énergie donc que j'amène qui est dissipée donc si après j'enlève mon grain de sable et bien en fait là encore j'ai perdu un peu d'énergie et donc je vais pas arriver au même état en fait je vais arriver plus tôt ici légèrement décalé donc bref tu vois en fait c'est un peu importe où dans le diagramme et ce qui est important de retenir c'est que réversible et quasi statique c'est proche mais c'est pas pareil une évolution réversible est toujours quasi statique parce que ça veut bien dire qu'on est passés par des états on connaît par quel état on est passé mais elle sous-entend un plus il n'y a pas de perte d'énergie donc on peut avoir une évolution quasi statique qui elle n'est pas réversible s'il ya des pertes d'énergie donc ben écoute je pense que là j'ai bien insisté sur ces deux concepts qui sont extrêmement importantes de quasi statique et de réversible et donc tu vois que grâce à cette à cette vision du problème à 7 cette contrainte qu'on s'impose de faire des mouvements extrêmement lent et c est bien on va pouvoir traiter notre problème thermodynamique en termes de maquereaux et 1 ce qui va être beaucoup plus simple que si on devait traiter le problème en termes de micro état est donc finalement dans tous les problèmes vous maltraitez on va principalement ce qu'on ouvrait sur les évolutions quasi statique et souvent et seront réversibles et si elles ne sont pas il faut juste penser que c'est une histoire de perdre d'énergie entre les deux donc j'espère que ces deux concepts là sont bien là pour toi parce que c'est vrai que c'est des concepts un petit peu compliqué et on va essayer d appliquer dans les vidéos suivantes c'est bien de tous