Qu'est-ce que la variation d'entropie ?
L'entropie (S) mesure le désordre d'un système thermodynamique, c'est-à-dire le nombre d'arrangements microscopiques possibles. La variation d'entropie (ΔS) indique comment ce désordre évolue au cours d'une transformation. Lors d'un transfert de chaleur réversible à température constante, la variation d'entropie correspond tout simplement à la chaleur échangée divisée par la température absolue. Ce calculateur s'appuie sur la relation fondamentale \(\Delta S = q_{\text{rév}} / T\) pour vous donner ΔS en joules par kelvin (J/K).
Comment utiliser ce calculateur
Saisissez la chaleur transférée de façon réversible, q, en joules (J). Utilisez une valeur positive lorsque la chaleur entre dans le système, et une valeur négative lorsqu'elle en sort. Indiquez ensuite la température absolue T en kelvin (K) — n'oubliez pas de convertir depuis les degrés Celsius en ajoutant 273,15. Le calculateur divise q par T et affiche la variation d'entropie ΔS en J/K.
La formule expliquée
L'équation de définition est la suivante :
$$\Delta S = \frac{q_{\text{rév}}}{T}$$
Ici, qrév représente la chaleur échangée le long d'un chemin réversible et T la température absolue constante, exprimée en kelvin. Comme la température figure au dénominateur, une même quantité de chaleur entraîne une variation d'entropie plus importante à basse température. Pour les réactions chimiques, on utilise aussi la forme \(\Delta S = \sum S_{\text{produits}} - \sum S_{\text{réactifs}}\), qui additionne les entropies molaires standards.
Exemple résolu
Supposons qu'un système maintenu à 300 K absorbe 1000 J de chaleur de manière réversible. On obtient alors :
$$\Delta S = \frac{1000\ \text{J}}{300\ \text{K}} = 3{,}3333\ \text{J/K}$$
Le signe positif confirme que l'entropie du système a augmenté lorsqu'il a absorbé de la chaleur.
FAQ
Pourquoi la température doit-elle être en kelvin ? L'entropie est définie à partir de la température absolue (thermodynamique). Utiliser des degrés Celsius donnerait des résultats erronés, voire indéfinis, autour de 0 °C.
ΔS peut-elle être négative ? Oui. Si la chaleur quitte le système (q négatif), ΔS est négative : le système devient plus ordonné.
Quelle est l'unité de ΔS ? Le joule par kelvin (J/K). Pour l'entropie molaire, divisez par le nombre de moles afin d'obtenir des J/(mol·K).
