Quelles sont les lois de la thermodynamique ?

Les lois de la thermodynamique sont trois principes décrivant la façon dont l’énergie se déplace dans un système et est transférée entre des groupes d’objets.

Ces lois trouvent leur origine dans l’étude de la chaleur et des machines au cours des siècles passés, mais sont devenues depuis des déclarations fondamentales sur le fonctionnement de l’Univers à un niveau de base.

Il n’y a pas d’ordre particulier pour le trio de principes, mais aujourd’hui, ils sont généralement énumérés comme suit :

Quelle est la première loi de la thermodynamique ?

Cette loi est souvent résumée comme suit : “l’énergie ne peut être ni créée ni détruite, elle ne peut que changer de forme”, et elle décrit la conservation de l’énergie. Mais cette règle est un peu plus complexe.

La première loi ne concerne que les systèmes fermés, dans lesquels aucune énergie n’est ajoutée ou soustraite. Notre Univers tout entier, par exemple, est un système fermé dans lequel l’énergie de départ est conservée sous une forme ou une autre.

Quelle est la deuxième loi de la thermodynamique ?

La somme d’énergie de l’Univers pourrait être infinie et éternelle selon la première loi, mais selon la deuxième loi, sa transformation est à sens unique en boringville.

L’énergie est en fait une description du changement dans un système. Certaines formes d’énergie peuvent facilement faire ce que nous appelons du travail: faire bouger les choses, créer une variété de changements, préserver ou même augmenter une sorte de structure ou d’ordre. Le puissant rayonnement du soleil, par exemple, peut transformer des composés simples en une diversité d’êtres vivants. Sans lumière, la vie mourrait, se flétrirait et finirait par se réduire en poussière froide.

Mais tous les transferts d’énergie créent des fluctuations aléatoires, des soubresauts que nous appelons chaleur. Grâce à cette touche inévitable d’aléatoire – ou ce que l’on appelle l’entropie – un système fermé tendra toujours vers un état uniformément désordonné.

Vous pouvez injecter davantage d’énergie pour recréer des éléments d’ordre uniques, mais n’oubliez pas que l’Univers ne reçoit pas de nouvel apport d’énergie utile et qu’au final, tout ne sera que la même vieille chaleur inutile filtrant dans les profondeurs glacées de l’espace en expansion.

Ce glissement inévitable vers un état chaotique est l’augmentation de l’entropie. L’entropie est maximale lorsque toute l’énergie de l’Univers est uniformément répartie, ce que l’on appelle la mort thermique (ou, si vous êtes du genre dramatique, le grand froid) et qui pourrait être le destin ultime de l’Univers.

Qu’est-ce que la troisième loi de la thermodynamique ?

C’est la loi dont personne ne parle beaucoup, mais elle est assez profonde, car elle fixe les limites de l’énergie en reliant les règles sur la matière, la chaleur et l’ordre.

En termes techniques, elle indique que l’entropie d’un réseau d’atomes parfaitement agencé à zéro degré Kelvin est nulle. Mais cet hypothétique cristal froid ne peut exister que dans notre imagination, car une telle absence absolue de chaleur est impossible dans le monde réel.

Déprimant.

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