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Point de vue statistique

Du point de vue de la mécanique statistique, le second principe n'est rien d'autre qu'une question de probabilité. On a vu, en effet, au Chapitre 1, que plus le nombre de complexions associé à un état macroscopique est grand, plus cet état est probable, ou plus facile à réaliser. En vertu de la définition statistique de S, eq.(4.4), dire que l'entropie S d'un système isolé augmente dans un processus (changement d'état) spontané, c'est simplement reconnaitre que l'état macroscopique pour lequel est plus grand est l'état le plus probable. Notons que les deux états (initial et final) impliqués dans ce processus peuvent différer non seulement par le schéma d'occupation des niveaux d'énergie, réflétant une différence de température, cf. eq.(4.7), mais aussi par la disposition même des niveaux d'énergie, c.à d. par l'aspect du spectre de niveaux d'énergie qui peut changer quand le volume change par exemple.

La définition statistique de l'entropie fait le mieux ressortir la notion de désordre comme principe gouvernant les transformations spontanées. Directement, , donc , mesure ce désordre dans le schéma d'occupation des niveaux d'énergie. Comme ces niveaux sont associés aux mouvements moléculaires quantifiés, S mesure aussi indirectement le désordre au niveau de ces mouvements. On peut donc faire usage de l'analyse du caractère plus ou moins ordonné des mouvements moléculaires pour prédire ou comprendre le sens d'une transformation donnée, une réaction chimique par exemple.



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Wed Jan 8 16:28:09 EST 2003