correspond au travail maximal qui peut être extrait d'un système fermé à température et pression fixes, hors le travail dû à la variation de volume. La fonction entropie peut être utilisée pour l'étude de l'évolution d'un système thermodynamique.
L'enthalpie est couramment utilisée lors de l'étude des changements d'état mettant en jeu l'énergie d'un système dans de nombreux processus chimiques, biologiques et physiques.
L'enthalpie (H) est l'énergie totale d'un système, soit la somme de tous les types d'énergie qu'il contient à pression constante. Elle est exprimée en joules (J) ou en kilojoules (kJ). Toute substance impliquée dans une réaction contient une certaine quantité d'énergie interne.
L'enthalpie étant une fonction d'état, la variation de l'enthalpie globale sera toujours égale à la somme des enthalpies des étapes de transformation. Lorsqu'un cycle de transformations ramène le système dans son état d'origine, la variation nette d'enthalpie sera globalement nulle.
Les molécules doivent absorber de l'énergie pour que la réaction se produise, car l'enthalpie des produits est supérieure à l'enthalpie des réactifs. La valeur négative de l'enthalpie standard de la solution d'hydroxyde de sodium indique clairement que ce processus est exothermique.
Dans le cas d'une transformation réversible, la création globale d'entropie est nulle. L'entropie d'un système isolé ne peut qu'augmenter ou rester constante puisqu'il n'y a pas d'échange de chaleur avec le milieu extérieur.
Le changement d'enthalpie d'une réaction dépend de l'état physique des réactifs et des produits de la réaction (que nous ayons des gaz, des liquides, des solides ou des solutions aqueuses), il faut donc les montrer.
Définition : G = H – TS , G fonction d'état extensive s'exprime en joule. Remarque : elle se calcule à l'aide des potentiels chimiques \mu (vu en licence L3).
Lorsqu'une réaction absorbe de l'énergie, son enthalpie totale augmente. Il s'agit d'une variation d'enthalpie positive et on parle de réaction endothermique. Globalement, la température de l'environnement diminue. Lorsqu'une réaction libère de l'énergie, son enthalpie totale diminue.
Enthalpie libre
Si le système en réaction est opéré à température constante (isotherme), la chaleur de réaction sera échangée avec l'extérieur; le bilan entropique doit alors inclure le milieux extérieur avec lequel cette chaleur est échangée.
Le but de la thermodynamique est de caractériser la transformation de l'état d'un système entre un temps initial et un temps final, correspondant à deux états d'équilibre.
Ainsi, la variation d'enthalpie du système au cours d'une transformation est égale à la variation d'énergie interne à laquelle s'ajoute la variation du produit de la pression par le volume du système.
La thermodynamique classique définit l'entropie comme une grandeur extensive, ce qui signifie que l'on obtient l'entropie d'un système en faisant la somme des entropies de ses parties constituantes. . Le bilan entropique reste ainsi conforme au deuxième principe.
L'énergie perdue par le système sous forme de chaleur contribue à l'augmentation du désordre global. Or le désordre est mesuré par une fonction d'état appelée entropie : S, introduite par le second principe de la thermodynamique.
L'entropie créée au sein d'un système est toujours positive ou nulle. Pour une transformation élémentaire, δiS ≥ 0 et pour une transformation finie ΔiS ≥ 0. Pour une transformation réelle (donc irréversible), l'entropie créée est positive strictement (δiS>0).
Le premier principe de la thermodynamique est l'une des trois lois fondamentales de la thermodynamique. Il découle de la conservation de l'énergie, mais est reformulé pour être plus adapté aux systèmes thermodynamiques où les échanges d'énergie se font principalement sous forme de chaleur et de travail.
Diminuer l'entropie culturelle passe ainsi par une amélioration du niveau d'alignement des associés actuels et en même temps par la modification des structures, organisations, procédures, systèmes de récompense existants, séquelles bien souvent des dirigeants précédents.
Si ∆S>0 la réaction provoque une augmentation d'entropie dans le système. Le désordre augmente dans le système. Si ∆S<0 la réaction provoque une diminution d'entropie dans le système. Le désordre diminue dans le système.
S'il faut davantage d'énergie pour briser les liaisons chimiques que pour en former de nouvelles, la réaction est endothermique. Au contraire, si l'énergie dégagée est supérieure à celle absorbée au cours de la réaction chimique, celle-ci est exothermique.
Une réaction est thermodynamiquement possible spontanément,lorsque l'enthalpie libre ΔG < 0, c'est-à-dire sans apport d'énergie extérieure. Par contre une réaction est thermodynamiquement impossible spontanément,lorsque l'enthalpie libre ΔG > 0, c'est-à-dire qu'elle nécessite un apport d'énergie extérieure.
Une réaction chimique est spontanée si elle est exothermique (ΔH < 0), c'est-à-dire lorsqu'elle forme des produits plus stables.
Macroscopiquement, la variation d'entropie d'un système fermé est définie à partir de la relation Δ S = ( Δ Q T ) r e v où l'indice rev signifie que la transformation qui se produit dans le système est réversible (et isotherme) et où représente la quantité de chaleur échangée avec le milieu extérieur.
Parce que la chaleur est produite dans une réaction exothermique, l'ajout de chaleur (en augmentant la température) déplacera l'équilibre vers la gauche, favorisant les réactifs et diminuant la magnitude de K.
La néguentropie(1) est l'opposée de l'entropie(2) : elle donne de l'énergie contenue dans un système thermodynamique la mesure non plus de son désordre mais de son organisation et de son aptitude à l'autostructuration.
On utilise l'entropie pour quantifie où on en est dans cette évolution spontanée. Quand l'évolution est à son niveau le plus désordonné (donc les mouvements les plus aléatoires possibles), l'entropie est maximale (et l'énergie extractible est nulle).