Principes de la Thermodynamique

Les principes de la thermodynamique sont les principales “lois” (principes en fait, car non démontrées) qui régissent la thermodynamique :

• Premier principe de la thermodynamique
  principe de conservation de l’énergie ; introduction de la fonction énergie interne, U.
• Deuxième principe de la thermodynamique
  principe d’évolution ; création d’entropie, S.
• Troisième principe de la thermodynamique ou principe de Nernst
  l’entropie d’un corps pur est nulle à T = 0 K.

On parle aussi du Principe zéro de la thermodynamique et on évoque quelques fois la théorie d’Onsager comme le Quatrième principe de la thermodynamique.

Selon le premier principe de la thermodynamique,

lors de toute transformation, il y a conservation de l’énergie.
Dans le cas des systèmes thermodynamiques fermés, il s’énonce de la manière suivante :
« Au cours d’une transformation quelconque d’un système fermé, la variation de son énergie est égale à la quantité d’énergie échangée avec le milieu extérieur, sous forme d’énergie thermique (anciennement nommée chaleur) et de travail. »

Le deuxième principe de la thermodynamique,

(également connu sous le nom de deuxième loi de la thermodynamique ou principe de Carnot) établit l’irréversibilité des phénomènes physiques, en particulier lors des échanges thermiques. C’est un principe d’évolution qui fut énoncé pour la première fois par Sadi Carnot en 1824. Il a depuis fait l’objet de nombreuses généralisations et formulations successives par Clapeyron (1834), Clausius (1850), Lord Kelvin, Ludwig Boltzmann en 1873 et Max Planck (voir Histoire de la thermodynamique et de la mécanique statistique), tout au long du XIXe siècle et au-delà jusqu’à nos jours.
Le second principe introduit la fonction d’état entropie : S, usuellement assimilée à la notion de désordre qui ne peut que croître au cours d’une transformation réelle.

Le troisième principe de la thermodynamique,

appelé aussi principe de Nernst (1906), énonce que :
« L’entropie d’un cristal parfait à 0 kelvin est nulle. »
Cela permet d’avoir une valeur déterminée de l’entropie (et non pas « à une constante additive près »). Ce principe est irréductiblement lié à l’indiscernabilité quantique des particules identiques.

Source : Wikipedia