Système thermodynamique

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En thermodynamique classique, on appelle système thermodynamique, une portion de l'univers que l'on isole par la pensée du reste de l'univers que l'on baptise alors milieu extérieur.

Le système thermodynamique n'est pas forcément défini par une frontière matérielle, il n'est pas non plus nécessairement connexe. Les gouttes de liquide dans un brouillard, par exemple, définissent un système thermodynamique.

Le terme d'univers utilisé ici ne doit pas prêter à confusion, il s'agit en réalité de la portion d'univers en interaction avec le système étudié. Pour être plus précis, le mouvement de la planète Jupiter ou l'heure de la marée n'ont pas besoin d'être considérés pour interpréter le comportement du gaz contenu dans une bulle de savon.

La séparation, même fictive, entre le système et le milieu extérieur est appelée paroi ou enceinte. Selon la nature et les propriétés de cette paroi, un système thermodynamique sera qualifié de :

Type de système Caractéristique Exemples
Système ouvert Echange de matière et d'énergie entre le système et le milieu extérieur Êtres vivants
Système fermé Pas d'échange de matière mais uniquement d'énergie avec le milieu extérieur, sous la forme de chaleur ou de travail[1] Piles électriques, réfrigérateur en fonctionnement, végétaux dans un récipient fermé en verre[2]
Système isolé Aucun échange avec le milieu extérieur. Dans ce cas la paroi est qualifiée d'adiabatique et doit être indéformable Bouteille isotherme (thermos), calorimètre[3]

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. On considère cependant souvent comme fermés des systèmes échangeant du travail électrique, alors qu'en toute rigueur le transfert d'énergie électrique résulte du passage de porteurs de charges matériels à travers la frontière délimitant le système.
  2. Précis de chimie, Gisela Boeck (Auteur), Cécile Merle (Traduction), 2006
  3. L'univers est par principe un système isolé puisqu'il n'a pas de milieu extérieur ! Son énergie se conserve en conformité avec le premier principe de la thermodynamique.

Articles connexes[modifier | modifier le code]