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THERMODYNAMIQUE

Articles

  • THERMODYNAMIQUE - Vue d'ensemble

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    La thermodynamique est une science relativement jeune. Elle a pris naissance au xixe siècle sous la forme d'une discipline embrassant l'étude de toutes les transformations qui s'accomplissent à notre échelle (phénomènes macroscopiques), c'est-à-dire aussi bien les changements d'états physicochimiques...

  • THERMODYNAMIQUE - Histoire

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    • 8 826 mots
    • 3 médias

    Parmi les multiples formes de l'énergie, la chaleur est celle à laquelle les savants ont mis le plus de temps à donner un statut scientifique. Or toute discipline qui a pour objet l'étude d'une catégorie déterminée de phénomènes ne devient effectivement une science qu'à partir du moment où...

  • THERMODYNAMIQUE - Lois fondamentales

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    Le principe d'équivalence des unités de chaleur et de travail est généralement attribué au médecin allemand J. R. von Mayer, qui l'a formulé pour la première fois en 1842 dans ses Remarques sur les forces inanimées de la nature. Mais on doit aussi associer à la même découverte...

  • THERMODYNAMIQUE - Thermodynamique chimique

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    On peut dire qu'au milieu du xixe siècle les bases fondamentales de la thermodynamique classique et de la théorie de l'énergie étaient établies grâce aux travaux de V. Hess, S. Carnot, J. R. von Mayer, J. P. Joule, R. J. E. Clausius, lord Kelvin. Les lois ainsi mises au jour contribuèrent puissamment...

  • THERMODYNAMIQUE - Thermodynamique technique

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    La thermodynamique technique applique les premier et second principes aux machines thermiques. La liquéfaction des gaz, l'industrie frigorifique, le fonctionnement des pompes à chaleur, la climatisation, les moteurs à combustion, etc., sont autant de domaines concernés par ces lois, et les diagrammes...

  • THERMODYNAMIQUE - Processus irréversibles linéaires

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    • 5 médias

    Jusqu'à ce que la thermodynamique ait été en mesure d'en fournir une présentation unifiée, les phénomènes de transport qui intéressent les milieux matériels furent étudiés de manière séparée et en ordre plutôt dispersé, sans qu'au-delà d'analogies formelles plus ou moins évidentes aucun lien d'essence...

  • THERMODYNAMIQUE - Processus irréversibles non linéaires

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    • 9 741 mots
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    Les progrès réalisés dans le domaine non linéaire sont beaucoup plus récents. On connaît cependant à leur sujet un critère d'évolution général régissant le comportement d'un système dissipatif, soumis à des contraintes stationnaires (Paul Glansdorff et Ilya Prigogine, 1954).

  • THERMODYNAMIQUE (notions de base)

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    De nos jours, on peut définir la thermodynamique comme la science des propriétés et des processus qui mettent en jeu la température et la chaleur.

    Le nom de « thermodynamique » associe les deux mots grecs thermon (chaleur) et dynamis (puissance). Le but premier de la discipline, explicitement...

  • BOLTZMANN LUDWIG (1844-1906)

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    • 1 634 mots
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    À partir de ce deuxième principe, Loschmidt a présenté à Boltzmann une objection redoutable, souvent reprise depuis lors, et qui consiste à affirmer l'impossibilité de faire sortir des équations réversibles de la mécanique une interprétation des processus irréversibles de la thermodynamique. Boltzmann...
  • CARNOT SADI (1796-1832)

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    Fils aîné de Lazare Carnot, « l'Organisateur de la Victoire », Nicolas Léonard Sadi Carnot est un des pionniers de la thermodynamique. Son unique publication, les Réflexions sur la puissance motrice du feu et sur les machines propres à développer cette puissance, ignorée de son temps...

  • CHALEUR

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    • 985 mots

    La première tentative d'interprétation physique assimilait la chaleur à un fluide dit subtil et indestructible dénommé le calorique, répandu partout au sein de la matière. Son passage d'un corps à un autre était notamment responsable du refroidissement du premier et de l'échauffement du second....

  • CLAUSIUS RUDOLF (1822-1888)

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    • 1 001 mots

    Rudolf Julius Emanuel Clausius, l'un des plus grands physiciens du xixe siècle, est connu principalement pour sa contribution à l'étude de la thermodynamique. Le premier, ce savant allemand formula ce qu'on a coutume d'appeler le deuxième principe et proposa une définition claire de l'...

  • DÉTERMINISME

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    • 9 713 mots
    Dans ce contexte, le développement d'une thermodynamique (Carnot, Mayer, Clausius), plus tard fondée à son tour sur une mécanique statistique (Gibbs, Maxwell, Boltzmann), ne pouvait que produire un effet très ambivalent. À court terme, le deuxième principe de la thermodynamique (ou loi de dégradation...
  • DUHEM PIERRE (1861-1916)

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    • 3 007 mots
    Très tôt orienté vers les travaux de Gibbs et de Helmholtz, Duhem proposa, dès ses premières contributions, d'utiliser la notion de potentiel thermodynamique (interne), notion reprise des fonctions caractéristiques des fluides de François Massieu et des énergies libres de Gibbs et de Helmholtz...
  • ÉNERGIE - La notion

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    • 4 médias
    La thermodynamique s'intéresse aux échanges d'énergie entre systèmes macroscopiques. À l'échelle atomique, ces systèmes sont composés de particules (molécules) douées d'énergie cinétique, et aussi d'énergie potentielle mutuelle représentant l'interaction de ces particules entre elles. On appelle énergie...
  • ÉNERGIES RENOUVELABLES

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    • 15 637 mots
    • 22 médias
    La conversion thermodynamique a pour objectif de produire de l’électricité à partir d’un fluide qui est porté à haute température (de 150 0C à 500 0C) grâce à l’énergie rayonnée par le Soleil. Ce fluide caloporteur cède ses calories à un fluide secondaire, en général de l’eau, qui est vaporisé....
  • ENTROPIE

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    • 1 350 mots
    • 2 médias
    La variation d'entropie entre deux états d'un système thermodynamique se calcule à partir d'une transformation réversible (Carnot disait « idéale ») qui joint ces deux états. Supposons que, au cours de cette transformation, le système soit mis en contact avec plusieurs sources de chaleur, de températures...
  • FORME

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    • 27 344 mots
    ...puisque, à la traversée d'une valeur critique d'un paramètre de contrôle (la température par exemple), un système physique change brusquement d'état thermodynamique. Ce qui est phénoménologiquement dominant est ici le changement brusque de qualités macroscopiques, c'est-à-dire une discontinuité qualitative....
  • GIBBS JOSIAH WILLARD (1839-1903)

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    • 1 276 mots
    • 1 média

    Bien que les exposés de Gibbs se distinguent par une exceptionnelle clarté, et la façon dont l'idée essentielle y est toujours soigneusement dégagée, le premier des deux mémoires n'a guère retenu tout d'abord l'attention des chimistes de son époque, peu accoutumés au langage rigoureux des sciences exactes....

  • HASARD & NÉCESSITÉ

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    • 9 614 mots
    ...déterminisme laplacien, c'est-à-dire la première controverse scientifique explicite à propos de ses prétentions à juger le monde des phénomènes. Le point d'affrontement a été le problème de l' évolution thermodynamique irréversible vers un état d'équilibre. C'est alors que les physiciens ont dû...
  • INFORMATION THÉORIE DE L'

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    • 3 063 mots
    ...l'information. Remarquant que son expression mathématique ressemblait à celle que Ludwig Boltzmann avait donnée à la fin du xixe siècle pour l'entropie, Shannon a pressenti que l'on pouvait établir un pont entre la théorie de l'information et la thermodynamique. Afin de comprendre ce lien, souvenons-nous...
  • IRRÉVERSIBILITÉ

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    • 2 352 mots
    Le deuxième principe de la thermodynamique codifie l'irréversibilité. Il se formule comme un bilan de la variation d'une fonction d'état du système, appelée l'entropie, communément désignée par la lettre S. La variation dS de l'entropie au cours d'une transformation...
  • KELVIN WILLIAM THOMSON lord (1824-1907)

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    La contribution la plus durable de Thomson concerne, à coup sûr, la thermodynamique. Après la dissertation de S. Carnot sur la chaleur et les travaux expérimentaux de J. Joule, la première loi de la thermodynamique put être explicitée, et, en 1850, R. Clausius fut conduit à poser pour principe que...
  • LOI DE JOULE

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    Le physicien anglais James Joule (1818-1889) établit en 1841 la loi qui porte son nom ; celle-ci lie la puissance cédée sous forme de chaleur à la résistance d'un conducteur électrique parcouru par un courant continu. Il réalise ensuite, en 1843, des expériences fondamentales pour déterminer...

  • MATIÈRE (physique) - États de la matière

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    • 5 805 mots
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    À partir du moment où les pères de la thermodynamique étudient de façon systématique les propriétés de la matière dans des conditions maîtrisées et contrôlables de température et de pression, un ensemble immense de connaissances précises se met en place. Les mêmes machines thermiques permettent de...
  • MATIÈRE (physique) - État liquide

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    • 3 243 mots
    • 6 médias
    ...molécules peut se décomposer en une somme des énergies d'interaction de paire (ce qui n'est pas tout à fait vrai), la connaissance de u(r) et de g(r) permet de décrire complètement le liquide du point de vuethermodynamique. À titre d'exemple, l'énergie interne vaut, pour un liquide monoatomique :
  • MATIÈRE (physique) - État gazeux

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    • 8 132 mots
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    La description thermodynamique des gaz a été développée bien avant que la nature atomique de la matière ne soit établie. Bien que les lois de la thermodynamique soient indépendantes de la structure microscopique, ses variables macroscopiques s'identifient aux moyennes de la mécanique statistique. Ainsi,...
  • MATIÈRE (physique) - Transitions de phase

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    • 6 880 mots
    • 7 médias

    Les premières transitions de phase observées ont été des changements d'état tels que la fusion de la glace ou la vaporisation de l'eau. Lors d'un changement d'état, le système, au sens de la thermodynamique, se présente comme la réunion de deux sous-systèmes homogènes possédant des propriétés...

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Ilya Prigogine - crédits : Keystone/ Hulton Archive/ Getty Images

Ilya Prigogine

James Prescott Joule - crédits : Hulton Archive/ Getty Images

James Prescott Joule

Produits sans dimension - crédits : Encyclopædia Universalis France

Produits sans dimension