Limites du premier principe de la thermodynamique

Des processus spontanés, comme la chute d’une pierre au sol ou la réaction du sodium avec le chlore, se produisent sans aucun effort externe et entraînent souvent une diminution de l’énergie du système. La plupart des processus spontanés libèrent de l’énergie, mais pas tous. Certains processus peuvent absorber de l’énergie tout en restant spontanés.

Par exemple, certains processus endothermiques, comme la dissolution du chlorure de sodium dans l’eau, se produisent spontanément malgré une augmentation d’énergie.

Cela montre que la première loi de la thermodynamique, qui se concentre uniquement sur les changements d’énergie, ne peut pas prédire pleinement la spontanéité d’un processus.

En conséquence, la deuxième loi devient nécessaire car elle donne une direction au transfert d’énergie et prédit la spontanéité du processus.

De plus, la deuxième loi aide à calculer la fraction maximale de chaleur pouvant être convertie en travail au cours d’un processus.

Elle introduit l’entropie – une propriété macroscopique qui atteint son maximum dans l’état d’équilibre d’un système isolé.

L’entropie provient de l’énergie totale dispersée dans un système isolé, fournissant des éclairages sur les process