L'énergie globale de l'Univers

[Bouh]

Bonjour à tous !

 

Etant passionné d'astrophysique, je me posais une question :

 

La 1ere loi de la Thermodynamique postule, en gros, que l'énergie globale de l'Univers est constante (rien ne se perd, rien ne se créer, tout ce transforme); mais la 2eme loi, appelée aussi l'entropie, dit que l'énergie d'un système quantique (un atome, une cellule, le corps humain, une étoile, etc... et en l’occurrence, l'Univers) laissé à lui même voit son énergie interne décroître; donc, partant du principe que l'Univers est un système isolé, son énergie reste la même ou décroit ?

[Davdi]

Bonsoir et benvenu,

 

Tu entres d'une manière étrange dans ce vaste univers qu'est webastro.

Une petite ou une grandre présentation (si tu crois à l'expention de l'univers) aurait été bien sympathique dans le topic de bienvenue.

 

Mais j'aime bien ta question.

Au plaisir de lire les réponses.

 

Davdi.

[charpy]

faut réviser la définition d'entropie. c'est le déséquilibre du système qui ne peut que diminuer pour aller vers l'équilibre.

 

tu mets de l'eau chaude et de l'eau froide dans une thermos. la température s'homogénéise sans perte de chaleur vers l'extérieur. tu perds donc l'écart thermique (entropie) tout en gardant la chaleur globale constante (enthalpie).

 

Comme annoncé par Davdi, ton entrée en matière ressemble fort à du trollage donc il va falloir que tu fasses preuve de bonne volonté et d'effort de compréhension (par exemple te documenter).

Modifié 4 décembre 2013 par charpy

[Bouh]

Ah désolé j'ai du mal comprendre la notion d'entropie en effet

et non je ne suis pas un troll. Mais d'accord je ferai une petite présentation

[pascal_meheut]

faut réviser la définition d'entropie. c'est le déséquilibre du système qui ne peut que diminuer pour aller vers l'équilibre.

 

Tu es sur ? J'avais l'impression que l'entropie ne pouvait qu'augmenter dans un système fermé. Et que ca n'était pas une mesure du déséquilibre mais du désordre ?

 

J'ai aussi l'impression que la question initiale vient de la différence entre l'énergie globale et l'énergie libre mais là aussi, cela mériterait confirmation.

Modifié 4 décembre 2013 par pascal_meheut

[Bouh]

Et l'entropie, il me semble aussi, est la capacité d'un système à s'ordonner. Plus l'entropie est élevée et moins ses éléments sont ordonnés et moins ils sont capables de produire des effets mécaniques, donc cette entropie fait augmenter la part d'énergie inutilisable, non ?

[pascal_meheut]

Et l'entropie, il me semble aussi, est la capacité d'un système à s'ordonner. Plus l'entropie est élevée et moins ses éléments sont ordonnés et moins ils sont capables de produire des effets mécaniques, donc cette entropie fait augmenter la part d'énergie inutilisable, non ?

 

C'est en gros mes souvenirs de thermodynamique en effet mais cela n'était pas mon point fort et je préfèrerais validation par quelqu'un qui maitrise vraiment.

 

Mais pour ta question initiale, cela donnerait que l'énergie de l'Univers reste constante et que son entropie croit ce qui fait que son énergie libre diminue. Ceci dit, je crois qu'il y un débat pour savoir si les lois de la thermodynamique peuvent s'appliquer telles quelles à l'échelle de tout l'Univers considéré comme un système fermé.

 

On peut notamment se poser la question de ce qui se passe dans un Univers qui fait big-bang/compression/big-crunch parce que l'entropie a du mal à croitre dans ce genre de cycle. Mais là encore, je ne suis pas sur d'être à jour.

Modifié 4 décembre 2013 par pascal_meheut

[Poussin38]

Réponse à bouh : non, c'est le travail qui permet à l'entropie de diminuer, comme dit pascal, un système fermé, sans apport externe de travail, ne peut voir son entropie diminuer.

[Bouh]

Réponse à bouh : non, c'est le travail qui permet à l'entropie de diminuer, comme dit pascal, un système fermé, sans apport externe de travail, ne peut voir son entropie diminuer.

 

Je m'exprime mal J'avais compris que l'entropie augmente sans apport de travail externe mais merci de la précision Ce que je ne comprends pas c'est que l'Univers est un système isolé, sans apport de travail externe donc, mais garde quand même la même quantité d'énergie, alors que cette énergie devrait décroître. A moins que la 1ere loi parle de toutes formes d'énergies, donc même une énergie inutilisable, ce qui devient cohérent si on le voit comme ça Haaaaa je crois que j'ai compris (il est tard c'est pour ca )

[Poussin38]

A noter que l'inflation dans le modèle moderne du big bang est un phénomène non adiabatique et permet un accroissement de l'entropie très rapide qui explique les caractéristiques contraintes de l'univers tels que connu aujourd'hui (platitude notamment) source : cosmologie primordiale peter\uzan

[Poussin38]

Je m'exprime mal J'avais compris que l'entropie augmente sans apport de travail externe mais merci de la précision Ce que je ne comprends pas c'est que l'Univers est un système isolé, sans apport de travail externe donc, mais garde quand même la même quantité d'énergie, alors que cette énergie devrait décroître. A moins que la 1ere loi parle de toutes formes d'énergies, donc même une énergie inutilisable, ce qui devient cohérent si on le voit comme ça Haaaaa je crois que j'ai compris (il est tard c'est pour ca )

 

Attention a ne pas mélanger les 2 lois de la thermo, elles ne parlent pas de la même chose : l'entropie et l'énergie d'un système ne sont pas des grandeurs directement associées même si elles sont liées .

[Bouh]

Attention a ne pas mélanger les 2 lois de la thermo, elles ne parlent pas de la même chose : l'entropie et l'énergie d'un système ne sont pas des grandeurs directement associées même si elles sont liées .

 

Oui, l'entropie augmente avec le désordre et donc les éléments qui composent le système augmente la part d'énergie inutilisable pour l'obtention d'un travail, c'est ca ?

[ursus]

Le premier principe traite de la conservation de l’énergie et la possible conversion en différentes formes d'énergie.

Le second principe traite des transformations et de la dégradation de l'énergie. Il permet de savoir si une transformation est spontanément possible. Entre autre, les transformations réelles étant irréversibles, la variation de l'entropie de l'univers est toujours positive. L'entropie de l'univers croit...

Le troisième principe fixe une origine a l'entropie (S=0 pour un corps pur parfaitement cristallisé à 0 K). La formule de Boltzmann ( permet de calculer l'entropie d'un systeme (l'univers) à partir du nombre d'état (Oméga). L'entropie de l'univers croit et le nombre d'état possible croit.

Tout cela peut paraitre paradoxal puisque la température de l'univers diminue depuis le big bang mais l'univers est en expansion (ouf!)

[charpy]

n'allez pas trop vite avec des notions impossibles à matérialiser (l'univers etc...).

 

l'enthalpie c'est la quantité globale d'énergie

l'entropie c'est le contraire de son potentiel d'action (son inertage si tu préfère). l'entropie ne peut qu'augmenter veut dire que l'énergie ne peut qu'être de plus en plus "inerte", donc incapable d'avoir une action ou d'être transmise.

 

par exemple : je reprend ma thermos et j'y met 2 allumettes (éteinte) ma thermos contient de l'énergie sous forme de combustible mais pas sous forme de chaleur (quand on fait le plein d'essence on recharge en énergie).

 

je crame une allumette dans la thermos, la température a augmenté mais j'ai moins de combustible, je crame la deuxième, la température à encore augmenté et j'ai plus du tout de combustible donc je ne peux pas chauffer plus. en gros mon entropie est maximale j'ai "inerté" tout mon combustible.

 

et je ne peux pas refaire des allumettes en regroupant la chaleur, ou alors il me faut un travail donc un apport d'énergie (photosynthèse pour refaire du bois et de l'oxygène a partir du CO2)

 

c'est ty plus clair ?