Système thermodynamique
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 :
- système ouvert s'il peut y avoir échange de matière et d'énergie entre le système et le milieu extérieur. (exemple : les êtres vivants)
- système fermé si ce système n'échange que de l'énergie avec le milieu extérieur, sous la forme de chaleur ou de travail[1]. (exemples : piles électriques, réfrigérateur en fonctionnement)
- système isolé s'il n'y a aucun échange avec le milieu extérieur. Dans ce cas la paroi est qualifiée d'adiabatique et doit être indéformable. (exemples : une bouteille isotherme (thermos), un calorimètre)[2]
Notes et références
- 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.
- 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.
