IRRÉVERSIBILITÉ

Carte mentale

Élargissez votre recherche dans Universalis

L'irréversibilité est une caractéristique très générale des phénomènes d'évolution observés à notre échelle. Pour des conditions initiales données, un système évolue de manière irréversible lorsqu'il tend vers un état final unique, toujours le même, quel que soit son état initial. Il existe donc, dans ce cas, une direction d'évolution privilégiée qui ne peut être inversée sans l'action d'un agent extérieur au système.

Un exemple caractéristique est fourni par le phénomène de conduction thermique : si l'on met un corps à température élevée en contact avec un corps plus froid, la chaleur passera spontanément du corps chaud vers le corps froid. Ce processus se poursuit jusqu'à l'état final correspondant à l'égalité des températures. Le passage spontané de la chaleur du corps froid vers le corps chaud est impossible.

Le vieillissement biologique nous fournit une autre illustration bien tangible d'irréversibilité, liée ici aux réactions chimiques du métabolisme.

D'une manière générale, c'est l'existence de phénomènes irréversibles qui permet de fixer le sens d'écoulement objectif du temps.

L'irréversibilité en thermodynamique, conséquence du deuxième principe

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 du système peut toujours se décomposer en deux parties : la variation deS due à l'échange d'énergie et de matière entre le système et le monde extérieur, et la variation diS due à la création ou à la disparition d'entropie au sein du système :

Le deuxième principe de la thermodynamique se formule par l'inégalité :

Le signe d'égalité correspond à des transformations réversibles. Dès lors, dans tous les cas, les transformations irréversibles apportent une contribution positive à l'accroissement d' [...]

1 2 3 4 5

pour nos abonnés,
l’article se compose de 4 pages




Écrit par :

Classification


Autres références

«  IRRÉVERSIBILITÉ  » est également traité dans :

AFFINITÉ CHIMIQUE

  • Écrit par 
  • Paul GLANSDORFF
  •  • 1 174 mots

La notion d'affinité chimique est relativement ancienne. On la rencontre déjà, bien que sous un aspect encore purement qualitatif, dans les spéculations des alchimistes sur la transmutation des métaux au Moyen Âge (Albert le Grand, 1193-1280). Quant au terme lui-même, il semble avoir été introduit en chimie vers 1773 par le Hollandais Boerhaave de […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/affinite-chimique/#i_28105

HASARD & NÉCESSITÉ

  • Écrit par 
  • Ilya PRIGOGINE, 
  • Isabelle STENGERS
  • , Universalis
  •  • 9 586 mots

Dans le chapitre « De Boltzmann à Von Neumann »  : […] et réversibilité (I. Prigogine et I. Stengers, 1988), c'est-à-dire de montrer que l'évolution irréversible, à entropie croissante, vers l'équilibre thermodynamique si elle n'avait pas de sens en ce qui concerne une particule individuelle, pouvait prendre un sens objectif pour une population de particules régies par des lois dynamiques. C'est dans […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/hasard-et-necessite/#i_28105

ISOTROPIE & ANISOTROPIE

  • Écrit par 
  • Viorel SERGIESCO
  •  • 738 mots

Au sens général du terme, une grandeur physique (macroscopique ou microscopique) est anisotrope, ou isotrope, selon qu'elle dépend ou non de la direction suivant laquelle on la mesure. Ainsi, la densité d'un corps homogène ou la fonction de distribution des vitesses à l'équilibre thermodynamique sont des grandeurs isotropes, […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/isotropie-et-anisotropie/#i_28105

ONSAGER LARS (1903-1976)

  • Écrit par 
  • Paul GLANSDORFF
  •  • 588 mots

c'est principalement sa participation fondamentale à l'essor de la thermodynamique des processus irréversibles qui lui assura une célébrité universelle. Dans cette discipline, les états de non-équilibre sont caractérisés par la présence de courants (courant de chaleur, de diffusion, vitesses de réactions chimiques, etc.) et […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/lars-onsager/#i_28105

POINCARÉ HENRI (1854-1912)

  • Écrit par 
  • Gérard BESSON, 
  • Christian HOUZEL, 
  • Michel PATY
  •  • 6 144 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « Physique mathématique et physique théorique »  : […] réversibles (∫dQ/T < 0), montrant qu'une explication mécanique de l'irréversibilité est peu vraisemblable. Dans son cours, non publié, de 1893, sur la théorie cinétique des gaz, il examina et réfuta des objections de lord Kelvin au théorème de Maxwell-Boltzmann et chercha à concilier cette théorie avec l' […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/henri-poincare/#i_28105

PRIGOGINE ILYA (1917-2003)

  • Écrit par 
  • Isabelle STENGERS
  • , Universalis
  •  • 2 108 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « Irréversibilité »  : […] Prigogine a accompagné et promu ce développement, mais a consacré l'essentiel de sa recherche à un autre problème, celui de la réouverture de la question de l'irréversibilité considérée comme close depuis l'interprétation probabiliste de l'entropie par L. Boltzmann. Pour lui, le rôle constructif joué par les processus irréversibles loin de l' […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/ilya-prigogine/#i_28105

STATISTIQUE MÉCANIQUE

  • Écrit par 
  • Berni J. ALDER, 
  • Bernard JANCOVICI
  •  • 5 923 mots
  •  • 8 médias

Dans le chapitre « Entropie statistique et thermodynamique »  : […] qui évolue vers l'équilibre augmente, ce qui est un des aspects du deuxième principe de la thermodynamique. L'irréversibilité de l'évolution vers l'équilibre vient de ce que le nombre d'états microscopiques qui correspondent à l'état macroscopique d'équilibre constitue la quasi-totalité des états microscopiques accessibles. Le postulat des […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/mecanique-statistique/#i_28105

STATISTIQUE THERMODYNAMIQUE

  • Écrit par 
  • Alkiviadis GRECOS
  •  • 4 211 mots

Dans le chapitre « Structure des théories cinétiques »  : […] La première tentative d'une théorie microscopique des phénomènes irréversibles fut celle de Ludwig Boltzmann pour un gaz dilué (cf. théorie cinétique des fluides, irréversibilité). D'une manière phénoménologique, l' […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/thermodynamique-statistique/#i_28105

STRUCTURE DISSIPATIVE

  • Écrit par 
  • Isabelle STENGERS
  •  • 2 470 mots

Le terme « structure dissipative » a été créé, en 1969, par Ilya Prigogine pour souligner la signification des résultats auxquels lui-même et ses collaborateurs de l'école de Bruxelles venaient de parvenir : loin de l'équilibre thermodynamique, c'est-à-dire dans des systèmes traversés par des flux de […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/structure-dissipative/#i_28105

SYSTÈMES OUVERTS, thermodynamique

  • Écrit par 
  • Paul GLANSDORFF
  •  • 1 690 mots

On attribue volontiers en physique le nom de système au modèle stylisé d'un milieu naturel en vue de simplifier son étude théorique. Le solide strictement indéformable, le fluide incompressible et le gaz parfait sont des exemples classiques de tels systèmes […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/systemes-ouverts-thermodynamique/#i_28105

TEMPS

  • Écrit par 
  • Hervé BARREAU, 
  • Olivier COSTA DE BEAUREGARD
  •  • 14 773 mots

Dans le chapitre « Le temps physique »  : […] Cependant, la physique elle-même était amenée à reconnaître l'existence de tout un autre aspect temporel des phénomènes qu'elle étudie : ceux qui manifestent la dissymétrie entre le passé et le futur ou l'irréversibilité du temps. On rattache traditionnellement la découverte de cette irréversibilité à la formulation du principe […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/temps/#i_28105

THERMODYNAMIQUE (notions de base)

  • Écrit par 
  • Bernard DIU
  •  • 6 108 mots

Dans le chapitre « Le deuxième principe »  : […] S. Mais l'intuition géniale de Clausius fut d'examiner aussi les processus irréversibles (non idéaux, par conséquent). Il démontra alors que si, dans une transformation irréversible, l'entropie décroissait, on pouvait ramener cette transformation à un transfert de chaleur depuis une température plus basse vers une température plus élevée. Et […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/thermodynamique-notions-de-base/#i_28105

THERMODYNAMIQUE - Lois fondamentales

  • Écrit par 
  • Paul GLANSDORFF, 
  • Ilya PRIGOGINE
  •  • 3 737 mots
  •  • 6 médias

Dans le chapitre « Le second principe »  : […] Portant ensuite son attention sur les transformations irréversibles d'un système fermé et utilisant le résultat ci-dessus Clausius en déduit l'inégalité fondamentale suivante des processus irréversibles : […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/thermodynamique-lois-fondamentales/#i_28105

THERMODYNAMIQUE - Processus irréversibles linéaires

  • Écrit par 
  • Jacques CHANU
  •  • 2 493 mots
  •  • 5 médias

sans qu'au-delà d'analogies formelles plus ou moins évidentes aucun lien d'essence fondamentale n'ait été vraiment dégagé. L'apport de la thermodynamique contemporaine fut décisif lorsqu'on se décida à dépasser le stade de l'inégalité fondamentale de Clausius (cf. thermodynamique - Lois fondamentales, équations 8 et 9) et qu'on chercha à […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/thermodynamique-processus-irreversibles-lineaires/#i_28105

THERMODYNAMIQUE - Processus irréversibles non linéaires

  • Écrit par 
  • Agnès BABLOYANTZ, 
  • Paul GLANSDORFF, 
  • Albert GOLDBETER, 
  • Grégoire NICOLIS, 
  • Ilya PRIGOGINE
  •  • 9 751 mots
  •  • 13 médias

Dans le chapitre « Thermodynamique et dynamique »  : […] Une question fondamentale consiste à réconcilier le concept d'irréversibilité exprimé par le second principe avec les lois de la dynamique (classique ou quantique). Les travaux fondamentaux de L. Boltzmann, cités plus haut, apportent à ce problème une contribution importante qui demeure pourtant incomplète. Ce physicien a […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/thermodynamique-processus-irreversibles-non-lineaires/#i_28105

TRANSPORT COEFFICIENTS DE

  • Écrit par 
  • Viorel SERGIESCO
  •  • 610 mots

Coefficients Lik des relations linéaires (équations de transport) qui existent, en première approximation, entre les courants Φι (« flux ») des grandeurs extensives transportées Gi et les agents X […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/coefficients-de-transport/#i_28105

Voir aussi

Pour citer l’article

Radu BALESCU, « IRRÉVERSIBILITÉ », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 12 septembre 2018. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/irreversibilite/