THERMODYNAMIQUEProcessus irréversibles non linéaires

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Thermodynamique et dynamique

Dès son origine, le second principe a joué un rôle essentiel dans l'interprétation philosophique des concepts fondamentaux de la science. Henri Bergson considérait ce principe comme la plus « métaphysique » des lois de la nature, et A. Eddington associait l'entropie à la flèche du temps.

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 clairement reconnu que le second principe ne s'applique qu'à des systèmes macroscopiques formés d'un nombre immense de particules, de l'ordre du nombre d'Avogadro (6,02 × 1023). D'où l'adoption d'une description statistique du système et, dans cette perspective, Boltzmann établit l'équation cinétique d'un gaz dilué régissant le comportement de la fonction f de distribution des vitesses. Il en déduit ensuite une fonctionnelle H de f qui ne peut que décroître au cours du temps, conformément au théorème H, bien connu sous ce nom. Cette grandeur fournit le premier modèle microscopique de l'entropie.

La théorie de Boltzmann, quoique très convaincante du point de vue physique pour les gaz dilués, ne peut cependant pas être considérée comme d'une portée générale, résolvant le problème des relations fondamentales entre dynamique et thermodynamique. Ce problème reste encore à présent d'un intérêt considérable. Il est clair tout d'abord qu'il ne suffit pas qu'un système soit composé d'un grand nombre de particules pour le voir tendre vers l'équilibre thermodynamique. Ainsi, dans un ensemble de molécules indépendantes et sans interaction, aucun équilibre thermique ne pourrait s'établir et l'évolution de cet ensemble ne tendrait nullement vers l'état correspondant au maximum de son [...]


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Phosphofructokinase : réaction autocatalytique

Phosphofructokinase : réaction autocatalytique
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Rythmes biologiques : variation de la phosphofructokinase

Rythmes biologiques : variation de la phosphofructokinase
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Dictyoselium discoideum

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Monod-Jacob : mécanisme de contrôle

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  • : chef de travaux associé à l'Université libre de Bruxelles .
  • : professeur émérite de la faculté des sciences à l'université de Bruxelles, président d'honneur de l'Institut international du froid, membre de l'Académie royale
  • : chef de travaux à l'université libre de Bruxelles
  • : professeur à l'Université libre de Bruxelles
  • : directeur des Instituts internationaux de physique et de chimie, fondés par Ernest Solvay à Bruxelles, Ashbel Smith regental professor, université du Texas à Austin, directeur du Ilya Prigogine Center of Studies in Statistical Mechanics and Complex Systems, université du Texas à Austin

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Pour citer l’article

Agnès BABLOYANTZ, Paul GLANSDORFF, Albert GOLDBETER, Grégoire NICOLIS, Ilya PRIGOGINE, « THERMODYNAMIQUE - Processus irréversibles non linéaires », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 21 mai 2020. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/thermodynamique-processus-irreversibles-non-lineaires/