Les diffe rentes causes d’irre versibilite rencontre es dans le cours et les comple ments

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Irréversibilité, étude qualitative Tableaux récapitulatifs Page 1 sur 3

Thermodynamique, T09.C5 © Isa 2019

Les diffe rentes causes d’irre versibilite rencontre es dans le cours et les comple ments

La première colonne nomme la transformation et donne ses références dans le cours ou les compléments. Les causes d’irréversibilité sont examinées successivement d’abord sans intervention de l’expérimentateur (graissage ou modification du dispositif) puis après intervention.

La transformation Sa cause Ses irréversibilités Est-il possible d’approcher la réversibilité ? Compression ou détente

dans un corps de pompe T09 : § I.B.1 ; II.A.1 & B.1.

Différence de pression Différence de pression 1a Oui En procédant lentement, continument ou par étapes élémentaires, pour fragmenter la différence de pression.

Frottements solides 1b Non Sauf en passant des frottements solides aux frottements fluides.

Frottements fluides 1c Oui En réduisant les frottements fluides par une vitesse faible.

Détente dans le vide T09 : § II.B.3 ; III.

Différence de pression Différence de pression 2 Non Impossible de fragmenter la différence de pression sans dénaturer la transformation.

Échauffement ou refroidissement T09 : § I.A.3 & B.2 ; II.C.

Différence de température Différence de

température 3 Oui En procédant par étapes élémentaires pour fragmenter la différence de température. Et en limitant les fuites thermiques.

Expérience de Joule T09 : § II.A.4.3.

Frottements Frottements 4 Non Réduire les frottements supprime la transformation.

Électrolyse usuelle de l’eau T09.C1

Différence de potentiel

(Tension électrique) Effet Joule 5a Oui En procédant avec une intensité et une différence de potentiel faibles.

Mélange des produits 5b Non Sauf en changeant de dispositif.

Pile Daniell T09.C1

(Tension électrique) Effet Joule 6 Oui En procédant avec une intensité et une différence de potentiel faibles.

Chauffage électrique T09.C1

(Tension électrique) Effet Joule 7 Non Réduire l’effet Joule supprime la transformation.

Allongement d’un élastique ou d’un ressort

T09, § I.C3.

Tension mécanique appliquée à

l’élastique ou au ressort Tension mécanique 8a Oui Sans dépasser la limite d’élasticité.

Échauffement 8b Oui En procédant lentement.

Tension mécanique 8c Non Avec dépassement, allongement résiduel irréversible.

Diffusion T09.C3

Différence de densité

particulaire Différence de densité

particulaire 9 Non Impossible de fragmenter la différence de densité particulaire.

Diffusion avec membranes hémiperméables T09.C3

Différence de densité

particulaire Différence de densité

particulaire 10a Oui En procédant lentement.

Imperfection des

membranes 10b Oui En s’assurant de la qualité des membranes.

Aimantation T09.C2

Champ magnétique appliqué Champ magnétique

appliqué 11a Non Réduire le champ magnétique supprime la transformation.

Champ magnétique

interne 11b Non Inévitable.

T09.C5 Tableau 1 : Récapitulant les transformations, leurs causes, leurs irréversibilités et comment approcher si possible la réversibilité.

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Approcher la re versibilite par questions successives

La cause initiale de l’irréversibilité est la cause de la transformation. Car sans elle, pas de transformation, équilibre « perpétuel », pas d’irréversibilité. Il existe par ailleurs des causes supplémentaires d’irréversibilité. Mais même en l’absence de ces causes supplémentaires, pour approcher la réversibilité il faut pouvoir fragmenter la cause de la transformation sans supprimer ou dénaturer cette dernière.

I. Considérant une transformation, premièrement déterminer sa cause et ses causes d’irréversibilité.

II. Considérer d’abord toutes les causes d’irréversibilité différentes de la cause de la transformation.

Références du Tableau 1 Une des causes d’irréversibilité est-elle liée à des phénomènes type hystérésis, limite d’élasticité, aimantation ?

Si oui, alors la réversibilité ne peut pas être approchée. 8c, 11b

Sinon examiner les autres causes d’irréversibilité.

Dans le cas de l’irréversibilité due aux frottements solides : Est-il impossible de les réduire ?

Si oui, alors la réversibilité ne peut pas être approchée. 1b

Sinon examiner les autres causes d’irréversibilité. 1c, 8b

Dans le cas de l’irréversibilité due à l’effet Joule : Est-il impossible de le réduire sans dénaturer la transformation ? Si oui, alors la réversibilité ne peut pas être approchée.

Sinon examiner les autres causes d’irréversibilité. 5a, 6

Une des causes d’irréversibilité est-elle liée à la forme du dispositif ?

Si oui, alors la réversibilité ne peut pas être approchée. 5b

Sinon examiner les autres causes d’irréversibilité.

III. Considérer ensuite la cause de la transformation.

Est-il impossible de la fragmenter ou de la limiter sans dénaturer ou supprimer la transformation ?

Si oui, alors la réversibilité ne peut pas être approchée. 2, 4, 7, 9, 11a

Sinon, alors la réversibilité peut être approchée. 1a, 3, 8a, 10a, b

T09.C5 Tableau 2 : Récapitulant la poursuite pas à pas de la réversibilité.

La deuxième colonne donne la référence de la cause d’irréversibilité étudiée. Elle est indiquée dans le tableau 1, page précédente.

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Le tableau 3 ci-dessous traite la même question « Approcher la réversibilité ? » mais sous une présentation différente.

T09.C5 Tableau 3 : Sous forme de diagramme, la recherche pas à pas de la réversibilité.