L'entropie

[aliochaverkiev]

Je me sens un peu coupable de ne pas même avoir tenté d'expliquer à Bergame le second principe de la thermodynamique. Je ne sais d'ailleurs pas si j'y arriverai.

Finalement j'ai cherché dans ma bibliothèque un ouvrage qui soit un peu pédagogue et j'ai retrouvé un livre écrit par des professeurs de physique américains "Comprendre la Physique", par David Cassidy, Gerald Holton et James Rutherford.

Je vais tenter de présenter ce second principe, à partir de leur enseignement, que je vais tout de même assez simplifier.

Tout commence avec Carnot qui part de ce fait expérimental : la chaleur ne peut s'écouler spontanément d'un corps froid vers un corps chaud. En fait tout est là, il suffit de toujours se rappeler cela pour tout comprendre, notamment que plutôt tard que tôt la machine thermique qu'est l'univers s'éteindra (lorsque la température sera égale partout). Le fait que la chaleur (qui est une forme d'énergie) ne puisse s'écouler que d'un corps chaud vers un corps froid, et non le contraire, est un fait observé. Bien retenir le mot : spontanément, car il est possible en faisant intervenir une autre forme d'énergie de pratiquer un flux d'un corps froid vers un corps chaud, mais au prix d'un processus global qui, in fine, dissipe quand même la chaleur, bon si je commence à rentrer dans les détails, c'est foutu).

Carnot étudiait les machines thermiques. Le principe général d'une machine thermique est le suivant : la chaleur entre dans la machine par l'intermédiaire d'un corps chaud, la machine convertit cette chaleur, notée Q1 (qui est une forme d'énergie) en énergie mécanique (un travail noté W), tandis qu'une certaine quantité de chaleur Q2 sort de la machine dans un corps froid. Dans une machine à vapeur le corps chaud est la vapeur venant d'une chaudière et le corps froid est le condenseur. Il y a donc un différentiel de chaleur entre l'entrée et la sortie, et ce différentiel permet la production d'un travail , d'un mouvement mécanique. A la sortie, la chaleur Q2 ne peut pas être utilisée pour continuer de faire marcher la machine car il faudrait qu'elle soit supérieure à elle-même pour que le différentiel de chaleur amorce la production d'un travail. Il s'agit d'une dissipation d'énergie, énergie que nous ne pouvons pas utiliser en tant que telle dans la même machine (on peut imaginer une autre machine dans laquelle la chaleur Q2 serait supérieure à la chaleur dissipée Q3 par cette machine, mais en allant de proche en proche on finira par ne plus avoir de différentiel de chaleur du tout, lorsque la température (qui permet de mesurer la quantité de chaleur d'un corps donné) sera la même partout. Or dans un système fermé, et l'univers est un système fermé, la température finit par être la même partout, au bout d'un certain temps (ou comment le temps intervient dans cette affaire).

Carnot a mesuré l'efficacité des machines thermiques (on dirait aujourd'hui le rendement) par cette formule (en fait sa formule n'est pas celle-là mais les auteurs du livre tentent d'être compréhensibles) :
Efficacité = travail produit/chaleur entrante = W/Q1 = 1 - T2/T1, T2 étant la température du corps froid (sortie) et T1 la température du corps chaud (entrée), température exprimée en kelvins. On voit que l'efficacité est forcement inferieure à 1 car T2 ne peut pas être égale à 0 kelvin, cette température nulle étant inaccessible. Donc W est plus petit que Q1, et comme l'énergie ne peut pas se perdre (conservation de l'énergie, premier principe de la thermodynamique)) il y a bien production d'une quantité d'énergie Q2 résiduelle. [On dit qu'il n' y a pas de machine réversible].

Conclusion : "Toute machine thermique dissipe de la chaleur vers le milieu extérieur avant de reprendre de l'énergie au corps chaud". Quand je mets entre guillemets je recopie un texte du livre considéré.

Je continuerai plus tard.

[quid]

Bonjour,

Je réagis à ces quelques assertions :

Or dans un système fermé, et l'univers est un système fermé,  la température finit par être la même partout, au bout d'un certain temps (ou comment le temps intervient dans cette affaire).

Donc W est plus petit que Q1, et comme l'énergie ne peut pas se perdre (conservation de l'énergie, premier principe de la thermodynamique)) il y a bien production d'une quantité d'énergie Q2 résiduelle.

"Toute machine thermique dissipe de la chaleur vers le milieu extérieur avant de reprendre de l'énergie au corps chaud".

Si l’univers est un système fermé, la dissipation d’énergie se fait dans celui-ci et non dans un extérieur à lui-même.

L’énergie ne pouvant se perdre, elle reste la même au sein de l’univers, même après dissipation en lui-même, par le rayonnement d’une étoile par exemple.

L’énergie ainsi dissipée pourra alors être recyclée, par exemple la vie recycle le rayonnement solaire, ou des pépinières d’étoiles peuvent se former dans les résidus de poussière d’étoiles mortes.

Une énergie mécanique peut à son tour rendre l’énergie accumulée, sous forme de chaleur entre autres.

[Omer Desseres]

Si l’univers est un système fermé

Tout est dans cette condition ...

[neopilina]

Bon je vois qu'on a changé de fil.
Oui, les messages d'Omer m'ont fait rappelé un " truc ". Là, maintenant, tout de suite, aujourd'hui, et pas dans 10 milliards d'années, nous ne savons pas pourquoi les galaxies ne se disloquent pas, ce qui est attendu en vertu de connaissances bien acquises. Et comme l'a dit Omer, ça " marche " encore fort bien : on sait très bien que la Voie Lactée (notre galaxie, on habite je ne sais plus quel bras) et sa plus grosse voisine, Andromède, vont se percuter et fusionner, par effet gravitationnel bien entendu. La dilatation, dont la vitesse augmente, ne semble pas perturber les phénomènes gravitationnels bien plus locaux. Nos connaissances actuelles souffrent de " blancs ", de hiatus, monstrueux, on n'est parfaitement incapable de comprendre l'immense majorité de la masse de l'univers (matière, énergie, " noires " ?).

[aliochaverkiev]

Je ne parle pas en mon nom, je transmets des connaissances. Je vais continuer de transmettre ces connaissances, même si chacun bien sûr peut les contester. La réponse de Bergame n’a aucun rapport avec cette transmission. Mais il est normal que chacun défende ses certitudes. Il s’agit avant tout d’éviter toute angoisse.

[aliochaverkiev]

"La chaleur dissipée ne peut plus être recyclée pour faire fonctionner la machine et produire plus de travail utile" [c'est entre guillemets ce qui signifie que ce n'est pas une assertion personnelle, mais une transmission de savoirs]
Cette limite des machines thermiques va être formalisée dans un nouveau concept : l'entropie.
Il ne s'agit pas d'entropie absolue, mais il s'agit de variation d'entropie.
La variation d'entropie d'un système est égale à la variation de chaleur d'un système divisée par la température du système.
Delta S = DeltaQ / T.
Dans une machine thermique en fonctionnement bien sûr, à la fin de chaque cycle (un cycle est une action qui a un début et une fin, avant de recommencer une nouvelle action identique, ce peut être la course d'un piston qui monte puis redescend dans son cylindre avant de recommencer un tel mouvement) la variation d'entropie est toujours positive, ce qui signifie que la différence entre la chaleur reçue et la chaleur cédée est toujours positive. Il y a toujours déperdition ou dissipation de l'énergie calorifique.
"Il en résulte que l'entropie de l'Univers croit dès qu'une machine thermique fonctionne" [c'est entre guillemets, ce qui signifie que ce n'est pas une assertion personnelle mais une transmission de savoirs].
Il s'agit là du second principe de la thermodynamique. Nous partons toujours d'un certain niveau d'énergie calorifique pour aboutir (dans le temps) à un niveau d'énergie calorifique inférieur. La différence d'énergie étant convertie en une autre énergie, mécanique le plus souvent.

[Omer Desseres]

Bon je vois qu'on a changé de fil.
Oui, les messages d'Omer m'ont fait rappelé un " truc ". Là, maintenant, tout de suite, aujourd'hui, et pas dans 10 milliards d'années, nous ne savons pas pourquoi les galaxies ne se disloquent pas, ce qui est attendu en vertu de connaissances bien acquises. Et comme l'a dit Omer, ça " marche " encore fort bien : on sait très bien que la Voie Lactée (notre galaxie, on habite je ne sais plus quel bras) et sa plus grosse voisine, Andromède, vont se percuter et fusionner, par effet gravitationnel bien entendu. La dilatation, dont la vitesse augmente, ne semble pas perturber les phénomènes gravitationnels bien plus locaux. Nos connaissances actuelles souffrent de " blancs ", de hiatus, monstrueux, on n'est parfaitement incapable de comprendre l'immense majorité de la masse de l'univers (matière, énergie, " noires " ?).

L'accumulation des connaissances se traduit par une accumulation exponentielle des inconnus et des inconnaissables.

L'exemple de ce phénomène est donné par les 5 ou 6000 exoplanète découvertes depuis les années 90. On commence à savoir un peu de choses sur ces exoplanète, mais il est aujourd'hui certain par définition qu'on ne sait absolument rien des milliards d'autres planètes de notre seule galaxie. Et on sait aussi qu'on ne saura jamais rien des exoplanète des galaxies ayant franchi l'horizon des événements visibles depuis l'endroit où nous sommes.

On sait d'ailleurs déjà que les galaxies observables aujourd'hui à environ 7 ou 8 milliards d'années-lumière ne sont plus où on les voit. À mesure que les photons émis depuis ces galaxies se sont déplacés en direction de nos yeux, ces galaxies se sont éloignées à une distance bien plus grande de l'endroit où nous les voyons aujourd'hui. Nous vivons dans une bulle de visibilité d'à peu près 7 ou 8 milliards d'années-lumière de rayon, mais qui fait en réalité une centaine de milliard d'années de diamètre à cause de l'expansion en accélération de l'espace. De ces galaxies hors de notre bulle, nous ne saurons jamais rien.

Cela peut amener à réfléchir sur la perception d'une éventuelle intelligence amenée à émerger un jour dans notre galaxie sans aucune connaissance de l'astrophysique actuelle et à un moment futur qu'on peut prévoir aujourd'hui en milliards de milliards d'années, celui de la disparition de TOUTES les galaxies par disparition au-delà de l'horizon des événements perceptibles depuis l'endroit où ils se trouveront. Cette intelligence n'aura jamais la moindre possibilité de savoir ce que sont les galaxies. En dehors de ce que sera la galaxie où ils vivront, il ne percevront en tout et pour tout que le noir le plus sombre de toutes les noirceurs, mise à part, peut-être, la manifestation du «grouillement» quantique d'un espace bien étiré sans qu'ils aient la moindre connaissance de cet étirement.

Tout cela pourrait prendre la forme d'un quasi théorème : « L'accumulation des connaissances se traduit par une accumulation exponentielle des inconnus et des inconnaissables.»

.

[neopilina]

- LA grande découverte de Hubble (1929, je crois) : il constate que sur les horizons lointains les galaxies s'éloignent les unes des autres, sans qu'elles soient affectées. A moindre échelle, la gravité joue à plein entre les galaxies.
- Le prix Nobel de physique 2011 (?) consacre la découverte de l'augmentation de la vitesse de l'expansion.

[Bergame]

Merci aliochaverkiev. Je lis et vais m'efforcer de comprendre.

[aliochaverkiev]

L'entropie indique que certains processus sont orientés dans le temps, sont irréversibles. Ainsi les processus thermiques n'évoluent que dans un seul sens. La chaleur se transmet toujours des objets chauds vers les objets froids (sauf intervention d'un travail, mais même alors l'entropie globale du système global augmente).

"Tous les phénomènes courants sont à certain degré irréversibles et contribuent à augmenter l'entropie de 'l'Univers."

"Lord Kelvin avait prédit que tous les corps de l'Univers atteindraient la même température en échangeant de la chaleur les uns avec les autres . Quand cela arrivera il sera impossible de fournir le moindre travail, car le travail ne peut être fourni que par des moteurs thermiques fonctionnant selon le principe d'un transfert d'un corps chaud vers un corps froid."

[En fait le système solaire implosera avant, quand le soleil "explosera"]

Finalement pour lui le Soleil et les autres planètes se refroidissant, toute vie sur Terre cessera, il en sera de même dans l'Univers, ce sera la mort de l'Univers (ce sera en fait la mort de toute vie, plutôt que la mort de l'Univers, mais nous restons toujours un peu animistes dans nos expressions)

[Crosswind]

Du coup, j'ai plusieurs questions, à lire cette explication sur l'entropie :

1. L'expansion de l'Univers (notion hautement problématique, mais laissons tomber, momentanément) n'est-elle pas un travail W?
2. Puisque, à terme, il semble acquis que l'Univers entier ne puisse qu'atteindre une et une seule température, quelle est telle?
3. Sait-on ce qu'est un objet? Quelle est la substance "objet"? De quoi sont faites les particules élémentaires?

Et quelques autres, mais on peut commencer par là.

[aliochaverkiev]

Du coup, j'ai plusieurs questions, à lire cette explication sur l'entropie :

1. L'expansion de l'Univers (notion hautement problématique, mais laissons tomber, momentanément) n'est-elle pas un travail W?
2. Puisque, à terme, il semble acquis que l'Univers entier ne puisse qu'atteindre une et une seule température, quelle est telle?
3. Sait-on ce qu'est un objet? Quelle est la substance "objet"? De quoi sont faites les particules élémentaires?

Et quelques autres, mais on peut commencer par là.

L'expansion de l'univers est une formule qui résume une constatation : les galaxies s'éloignent les unes des autres de plus en plus vite et d'autant plus vite qu'elles sont éloignées de la Terre (mais on peut prendre n'importe quel autre référentiel). Cela signifie, pratiquement, que la distance entre les galaxies croît, et ce de plus en plus vite. Il s'agit là d'une observation rendue possible grâce aux progrès de l'instrumentation (les instruments de mesure), en l'occurrence de nouveaux types de télescopes.

Mais il ne faut pas s'imaginer que cette expansion demande un travail, au sens où nous entendons le travail : force multipliée par un déplacement. Non l'univers est en expansion du seul fait qu'il se dilate. Sous quelle énergie parvient-il à se dilater ? Sous l'énergie dite énergie noire, ou énergie sombre, laquelle est une force gravitationnelle répulsive (théorie).

Bien sûr quand je me promène je ne vois pas les arbres s'éloigner de moi. Il existe d'autres forces qui localement contrecarrent l'effet de cette énergie.

Je ne sais pas quelle est la température estimée finale, je suppose qu'elle doit se rapprocher du zéro absolu sans l'atteindre (ce n'est pas possible d'atteindre le zéro absolu). Il faudra aller voir sur internet, la réponse doit y être donnée (ou interroger l' IA associée à l'ordinateur)

Un objet, en physique, est toujours un objet physique. Nommer, isoler, localiser dans l'espace et le temps, grâce à des méthodes de représentations et de mesure (méthodes gérées par les mathématiques) sont des fonctions cérébrales (ou mentales) qui se révèlent efficaces quant à l'action dans le monde physique.

Si je dis que le photon est une particule, bien sûr je n'ai jamais vu de photon particule, mais si je suppose que le photon est une particule alors je peux expliquer certains phénomènes. C'est l'explication de certains phénomènes grâce à ce modèle qui permet de rendre compte des phénomènes photoélectriques. Le but de ce modèle est de permettre l'action, c'est à dire la possibilité pour l'homme d'agir sur son environnement tel qu'il le perçoit et tel que cet environnement agit sur lui. Quand le modèle particule ne me permet pas de rendre compte de certains phénomènes alors j'utilise le modèle onde.

Si vous me demandez : qu'est ce qu'un objet "en soi" ou une particule "en soi" il s'agit alors d'un autre sujet. Intéressant au demeurant.

[Crosswind]

Mais il ne faut pas s'imaginer que cette expansion demande un travail, au sens où nous entendons le travail : force multipliée par un déplacement.  Non l'univers est en expansion du seul fait qu'il se dilate. Sous quelle énergie parvient-il à se dilater ? Sous l'énergie dite énergie noire, ou énergie sombre, laquelle est une force gravitationnelle répulsive (théorie).

Donc, même un univers à entropie maximale conserverait dans cette optique une énorme quantité d'énergie. Ce ne serait donc pas la fin de tout travail, de tout changement?

Alio, êtes-vous peu ou prou professionnel de la physique cosmologique? Question d'importance au regard de mes futures questions

[aliochaverkiev]

Je ne suis pas physicien. Je m’intéresse à la physique sans doute en raison de mes origines familiales. Toute ma famille d’origine était des physiciens, chimistes, mathématiciens. Certains ont même donné à la recherche fondamentale. Mais j’ai préféré les maths et, in fine, les maths appliquées à l’économie.
Néanmoins il me reste une culture de fond, qui fait que je m’intéresse aux développements scientifiques.
Il faut que vous « acceptiez » que la quantité d’énergie, dans l’univers est invariable. Il s’agit là d’un principe, pas d’une démonstration. Ce principe, que l’énergie reste constante, en mesure, en quantité, est un principe qui a permis de beaucoup progresser en physique.  
Le problème ne concerne pas l’énergie en tant que telle ( le premier principe de la thermodynamique postule que l’énergie ne se perd pas) c’est
le problème de la conversion de l’énergie d’une telle forme à une telle
forme. Pour les humains, pour la vie, ce qui importe c’est l’énergie utile. Par exemple l’énergie calorifique permet de provoquer un courant entre les masses d’air chaudes vers les masses d’air froides, ce mouvement permet d’activer les pales des éoliennes, mouvement qui peut être converti en une autre énergie mécanique, ou une autre énergie électrique, ou pour simplifier : une énergie utile ( pour la vie, pour les hommes).

[Omer Desseres]

1. L'expansion de l'Univers (notion hautement problématique, mais laissons tomber, momentanément) n'est-elle pas un travail W?
2. Puisque, à terme, il semble acquis que l'Univers entier ne puisse qu'atteindre une et une seule température, quelle est telle?
3. Sait-on ce qu'est un objet? Quelle est la substance "objet"? De quoi sont faites les particules élémentaires?.

1. L'expansion de l'Univers est un constat, rien qu'un constat. Mis à part ce constat, personne ne sait rien de cette expansion.

2. La température en question, c'est le 0 degré de l'échelle Kelvin, qui est défini par l'absence de tout mouvement à toute échelle, y compris à l'échelle microscopique de la physique quantique. Le 0 degré de l'échelle Kelvin est égal à -273,15 degrés de l'échelle celsius.

3. L'erreur habituelle consiste à considérer égaux entre eux les domaines de réalité de l'échelle macroscopique et celui de l'échelle microscopique. Si un objet peut être défini au macroscopique, il peut l'être de façon différente au microscopique.



Les particules élémentaires incluent les fermions fondamentaux (quarks, leptons, et leurs antiparticules, les antiquarks et les antileptons) qui composent la matière et l'antimatière, ainsi que des bosons (bosons de jauge et boson de Higgs) qui sont des vecteurs de forces et jouent un rôle de médiateur dans les interactions élémentaires entre les fermions. (wikipédia)

À la question de savoir de quoi est faite une particule élémentaire, personne n'en sait rien, car à son échelle une particule élémentaire est une particule dont on ne connaît pas la composition : on ne sait pas si elle est constituée d'autres particules plus petites, par exemple.

.

[Omer Desseres]

Le problème ne concerne pas l’énergie en tant que telle ( le premier principe de la thermodynamique postule que l’énergie ne se perd pas) c’est le problème de la conversion de l’énergie d’une telle forme à une telle forme..

La remarque peut s'appliquer au rapport énergie-masse du vivant en général et de l'humain en particulier.

Si l'on fait l'addition de la totalité des masses de toutes les particules élémentaires composant un humain le résultat d'une telle addition est inférieur à la masse totale de l'humain en question.

La différence entre la grandeur massique des particules élémentaires et celle de la grandeur massique réelle de l'humain, c'est l'énergie nécessaire à l'humain.

L'énergie massique du vivant humain, c'est celle de la célèbre formule E = MC2, dans laquelle l'éniergie, c'est de la masse, et la masse, c'est de l'énergie.

Avec le vivant, l'énergie est utilisée pour être transformée en masse, et la masse est utilisée pour être transformée en énergie. Le rapport de transformation de l'un à l'autre établit l'obésité ou la maigreur de l'individu.

.

[Bergame]

Merci beaucpup, aliochaverkiev, pour ton vrai effort d'explications.
Mais, je suis désolé de revenir en arrière, vous avez tous beaucoup avancé sur la discussion, mais il y a quelque chose que je ne parviens pas à me figurer.

Le principe général d'une machine thermique est le suivant : la chaleur entre dans la machine par l'intermédiaire d'un corps chaud, la machine convertit cette chaleur, notée Q1 (qui est une forme d'énergie) en énergie mécanique (un travail noté W), tandis qu'une certaine quantité de chaleur Q2 sort de la machine dans un corps froid. Dans une machine à vapeur le corps chaud est la vapeur venant d'une chaudière et le corps froid est le condenseur. Il y a donc un différentiel de chaleur entre l'entrée et la sortie, et ce différentiel permet la production d'un travail , d'un mouvement mécanique. A la sortie, la chaleur Q2 ne peut pas être utilisée pour continuer de faire marcher la machine car il faudrait qu'elle soit supérieure à elle-même pour que le différentiel de chaleur amorce la production d'un travail. Il s'agit d'une dissipation d'énergie, énergie que nous ne pouvons pas utiliser en tant que telle dans la même machine.

Je comprends : Il y a un objet chaud (X), et un objet froid (Y). La chaleur (Q1) passe de X à Y. Cette "transmission" de chaleur génère de l'énergie mécanique (W) -par exemple avec une turbine, je suppose ? D'accord. Mais d'où vient Q2 ?
- Est-ce que Q2 est une part de la chaleur "transmise" par X qui ne "parvient" pas à Y, et donc ne participe pas à la génération de W ? Et dans ce cas, pourquoi Q1 n'est-elle pas intégralement "transmise" à Y ?
- Ou est-ce que Q2 est "ce qui reste" de Q1 une fois "transmise" à Y ? Est-ce que c'est, en somme, la température de Y qui s'élève sous l'action de Q1 ? Dans ce cas, cela reste une chaleur, qui pourrait être effectivement réutilisée pour générer W ? J'entends bien que, de cycle en cycle, la température de Q2n va continuellement diminuer ; mais qu'il y ait génération de Wn à chaque cycle ne dépend donc que d'une température initiale de Yn, toujours plus basse ?
En somme, qu'est-ce que c'est exactement que cette "dissipation" ?

[aliochaverkiev]

Ah oui, je vois. Il faut que je parte d'un exemple concret sinon tu vas rester perdu. Prenons une machine à vapeur simple, la premier machine de Watt par exemple. Nous avons une chaudière alimentée par la combustion de charbon par exemple. Cette chaudière porte de l'eau à l'ébullition, ce qui donne de la vapeur d'eau. C'est cette vapeur d'eau qui est le "corps" chaud. Mais qu'est ce que ca veut dire en l'occurrence "chaud" ? Ca veut dire que les molécules d'eau, à l'état gazeux (vapeur d'eau) sont intensément animées, elles ont une grande énergie cinétique. Elles se déplacent à toute allure. C'est ce mouvement intense qui est le "chaud". La vapeur d'eau, très chaude, composée donc de molécules dotées d'une grande énergie cinétique, va rentrer dans un cylindre par une soupape A. Dans ce cylindre il y a un piston qui est en bas du cylindre. La vapeur d'eau est introduite entre le piston et le bas du cylindre, et les molécules, en frappant la base du piston vont exercer une pression sur lui, en pratique ca veut dire qu'elles vont communiquer leur mouvement au piston, lequel va monter dans le cylindre. De l'énergie cinétique est transformée donc en énergie mécanique. Arrêtons nous là, fermons la soupape A. La vapeur d'eau va exercer une pression sur le piston mais à un moment la pression ne sera plus suffisante pour faire encore bouger le piston. En effet la pression d'un gaz est inversement proportionnelle au volume qu'il occupe. Plus le piston va monter plus le volume occupé par la vapeur d'eau va augmenter, plus la pression va diminuer. A un moment il y aura arrêt. Si l'on regarde l'état final du processus la vapeur d'eau qui est dans le cylindre aura toujours autant de molécules mais chaque molécule aura une énergie cinétique inférieure  à celle qu'elle avait avant le processus. Il y aura eu dissipation de l'énergie cinétique des molécules. Du coup cette vapeur d'eau, dont l'énergie cinétique globale a diminué sera le corps "froid". Ce corps "froid" ne peut plus faire monter le piston dans le cylindre.
Bon là je donne un exemple très simple qui n'existe pas dans le réel, car dans le réel, il faut que le piston redescende dans le cylindre. Pour cela on ferme la soupape d'admission de la vapeur d'eau A et on ouvre une soupape d'évacuation B. La vapeur d'eau déjà refroidie va encore refroidir plus vite car on va l'évacuer dans un condenseur, un endroit qui est refroidi (par exemple par de l'eau froide ) ce qui du coup va provoquer un mouvement d'évacuation plus rapide (le chaud va vers le froid) en plus la gravité, l'attraction terrestre, va attirer le piston (le poids). En descendant il va communiquer un mouvement à un "arbre". Ce mouvement qui va d'abord vers le haut, sous la pression de l'eau bouillante,  puis vers le bas, grâce à la gravité et à l'évacuation de la vapeur d'eau restante permet de donner un mouvement mécanique rotatif en fait.
Il fut bien noter que le lieu d'évacuation de la vapeur d'eau refroidie après expansion dans le cylindre doit être plus froid que la vapeur d'eau qui doit être évacuée, sinon elle ne s'évacue pas et le piston ne peut pas redescendre. Donc il est important qu'à la fin du processus on ait vraiment un corps froid.
Par exemple dans un moteur à combustion d'essence il est important que le milieu ambiant soit plus froid que les gaz d'évacuation sinon les gaz ne peuvent pas s'évacuer (bon il faudrait qu'il fasse très chaud ! pour avoir un air ambiant plus chaud que les gaz d'évacuation). dans les centrales atomiques là on utilise aussi de la vapeur d'eau (obtenue par les radiations) et la encore il faut à la fin refroidir la vapeur d'eau utilisée dans le cycle. C'est pour cela qu'on s'inquiète de la montée des températures ambiantes.

[Bergame]

Ok, merci toujours. Effectivement, je comprends maintenant autre chose : Il ne s'agit pas à proprement parler d'une "transmission" de chaleur d'un corps chaud vers un corps froid. C'est en quelque sorte le même corps (= les mêmes molécules, en même quantité) qui, après avoir exercé une force sur un solide (le piston), et donc généré de l'énergie mécanique, refroidit.
Et une fois qu'il est refroidi, ce corps est évacué. Pourquoi ? Uniquement parce que, comme tu l'as dit, il n'est plus "utile" -pour générer de l'énergie mécanique, au sein de la machine considérée.
En somme, ce que je comprends maintenant, c'est que c'est la dilatation du gaz qui entraine la diminution de l'énergie cinétique des molécules, et qui fait passer ce même gaz du chaud au froid.

D'accord. Mais quand même, tu dis aussi :

La vapeur d'eau déjà refroidie va encore refroidir plus vite car on va l'évacuer dans un condenseur, un endroit qui est refroidi (par exemple par de l'eau froide ) ce qui du coup va provoquer un mouvement d'évacuation plus rapide (le chaud va vers le froid)

Il y a donc aussi un phénomène d'"échange" entre deux corps, l'un chaud et l'autre froid ?

Comment ça se passe ? Est-ce que par hasard le "contact" entre, disons une molécule (A) à l'énergie cinétique élevée et une molécule (B) à l'énergie cinétique faible aurait pour conséquence la diminution de l'énergie cinétique de (A) et l'augmentation de l'énergie cinétique de (B) vers une valeur intermédiaire ? Leur mouvement tendrait à s'accorder, en quelque sorte, au même rythme ?

J'espère ne pas abuser de ta patience, mais tu me donnes la possibilité d'enfin comprendre un phénomène complexe, et j'en profite...

[Kercos]

Sur l'entropie:
https://www.ouvroir.fr/lpa/index.php?id=168&lang=en

"""L’université à l’heure de l’anthropocène : explorer le concept d’entropie

Christophe Point"""

"""............De plus, à partir des années 1970 s’est opéré un décalage supplémentaire du concept d’entropie au sein des sciences humaines et sociales. Ce concept fut convoqué en économie (Georgescu-Roegen, 1971) et au sein des théories de l’information (Brillouin, 2000). Ici, l’être humain développe au-delà de son propre organisme biologique un ensemble d’artifices lui permettant d’élaborer des stratégies plus efficaces contre l’entropie. C’est pourquoi les outils, les techniques, la culture et l’ensemble des relations sociales structurées par des institutions peuvent être considérées comme des moyens qu’a l’homme de résister à l’entropie, c’est-à-dire de s’auto-organiser pour freiner la dissipation de son énergie et l’augmentation du désordre lors d’une transformation (Stiegler, 1994, p. 150-151, p. 183-185). Il existerait ainsi des manières d’organiser les transformations sociales qui seraient plus ou moins entropiques, et une science politique orientée dans cette perspective aurait pour objectif de réfléchir à l’organisation sociale (mais aussi économique et culturelle) la plus efficace pour résister à cette « entropie institutionnelle ». Ainsi, si on adhère à cette épistémologie de l’entropie, cette science politique ne met plus en opposition l’équilibre contre le chaos, l’ordre contre le désordre ou l’ouverture contre la fermeture (Stiegler, 2015), mais cherche à les articuler au sein d’un processus dynamique et quotidien. L’objectif de cette science devient alors la reconstruction des institutions d’une société visant la diminution de l’entropie institutionnelle6 qui désorganise et disperse les individus au lieu de leur faire créer du commun et de travailler ensemble.......""""""""""""

[aliochaverkiev]

Il y a sur l'entropie une excellente vidéo réalisée par Leréveilleur, chaine scientifique sérieuse.

https://youtu.be/fNYStsO28TU?si=M0bgHm3nStVGRMwe


Cette vidéo a le mérite d'en revenir à l'entropie telle qu'elle est apparue à l'origine, c'est à dire à l'entropie issue des travaux sur la thermodynamique. Elle rompt avec les concepts d'ordre et de désordre, éminemment subjectifs.
Il n' y a pas, par exemple, à l'origine de l'Univers, un ordre parfait qui évoluerait vers le désordre.
Il est nécessaire de sortir de ce genre de mystique.
A l'origine il y a une énergie phénoménale concentrée en un "point". Puis avec l'expansion et les transformations physiques il y a dissipation de cette énergie.
Le mouvement spontané des transferts d'énergie des régions chaudes vers les régions froides engendre ce concept d'entropie qui mesure cette dissipation d'énergie. Le problème provient qu'il n' y a pas de transfert des régions froides vers les régions chaudes, il y a irréversibilité dans les transformations thermiques, ce qui ouvre les discussions sur la flèche du temps et la mort thermique de l'univers. Mais là il s'agit d'autres considérations.
Si l'on en revient à des considérations plus pratiques, c'est à dire si l'on en revient à la Terre, nous voyons combien il y a des erreurs, volontaires ou pas, quant à l'application de cette notion d'entropie. Se fondant sur la thermodynamique des systèmes isolés nombreux sont les écologistes et même les ingénieurs, dont Jancovivi, qui soulignent le caractère inéluctable de la dissipation de l'énergie dans tous les processus industriels, ce qui les conduit à prôner la décroissance, sorte de travail négatif, seul moyen de lutte contre cette dissipation.
Or la Terre est loin d'être un système isolé, il y a un déséquilibre thermique permanent entre la Terre et l'univers qui l'entoure ce qui ne permet plus de prétendre à l'irréversibilité de la croissance de l'entropie localement. Il y aura peut être décroissance mais ce sera le fait de nouvelles organisations sociales ce ne sera pas le fait de l'entropie. Il n' y a pas fatalité.
Le retour à l'entropie, dans ce qu'elle est en physique, permet non seulement de se libérer de ces notions mystiques d'ordre et de désordre mais il permet aussi de se libérer des théories de Roegen avec sa dissipation de la matière. Aucune observation physique ne vient étayer cette dissipation de la matière. Il y a dissipation de l'énergie thermique mais nulle part dissipation de la matière. Le carbone concentré par exemple dans notre nourriture peut effectivement être ensuite dilué dans l'atmosphère il n'empêche que ce carbone est toujours réutilisable dans de nouvelles combinaisons complexes. Alors que l'énergie dissipée n'est plus réutilisable sauf à produire un travail mais c'est autre chose, et encore le travail fourni augmente in fine cette dissipation de l'énergie.

[alain]

Le mouvement perpétuel est impossible.
A part peut être celui du monde ?

[Kercos]

Il y a sur l'entropie une excellente vidéo réalisée par Leréveilleur, chaine scientifique sérieuse.

https://youtu.be/fNYStsO28TU?si=M0bgHm3nStVGRMwe


Cette vidéo a le mérite d'en revenir à l'entropie telle qu'elle est apparue à l'origine, c'est à dire à l'entropie issue des travaux sur la thermodynamique. Elle rompt avec les concepts d'ordre et de désordre, éminemment subjectifs.
Il n' y a pas, par exemple, à l'origine de l'Univers, un ordre parfait qui évoluerait vers le désordre.
Il est nécessaire de sortir de ce genre de mystique.
A l'origine il y a une énergie phénoménale concentrée en un "point". Puis avec l'expansion et les transformations physiques il y a dissipation de cette énergie.
Le mouvement spontané des transferts d'énergie des régions chaudes vers les régions froides engendre ce concept d'entropie qui mesure cette dissipation d'énergie. Le problème provient qu'il n' y a pas de transfert des régions froides vers les régions chaudes, il y a irréversibilité dans les transformations thermiques, ce qui ouvre les discussions sur la flèche du temps et la mort thermique de l'univers. Mais là il s'agit d'autres considérations.
Si l'on en revient à des considérations plus pratiques, c'est à dire si l'on en revient à la Terre, nous voyons combien il y a des erreurs, volontaires ou pas, quant à l'application de cette notion d'entropie. Se fondant sur la thermodynamique des systèmes isolés nombreux sont les écologistes et même les ingénieurs, dont Jancovivi, qui soulignent le caractère inéluctable de la dissipation de l'énergie dans tous les processus industriels, ce qui les conduit à prôner la décroissance, sorte de travail négatif, seul moyen de lutte contre cette dissipation.
Or la Terre est loin d'être un système isolé, il y a un déséquilibre thermique permanent entre la Terre et l'univers qui l'entoure ce qui ne permet plus de prétendre à l'irréversibilité de la croissance de l'entropie localement. Il y aura peut être décroissance mais ce sera le fait de nouvelles organisations sociales ce ne sera pas le fait de l'entropie. Il n' y a pas fatalité.
Le retour à l'entropie, dans ce qu'elle est en physique, permet non seulement de se libérer de ces notions mystiques d'ordre et de désordre mais il permet aussi de se libérer des théories  de Roegen avec sa dissipation de la matière. Aucune observation physique ne vient étayer cette dissipation de la matière. Il y a dissipation de l'énergie thermique mais nulle part dissipation de la matière. Le carbone concentré par exemple dans notre nourriture peut effectivement être ensuite dilué dans l'atmosphère il n'empêche que ce carbone est toujours réutilisable dans de nouvelles combinaisons complexes. Alors que l'énergie dissipée n'est plus réutilisable sauf à produire un travail mais c'est autre chose, et encore le travail fourni augmente in fine cette dissipation de l'énergie.

Pas eu le temps de regarder la vidéo, mais l'analyse me semble une vision pertinente ...le fait que l'entropie se réfère in fine à l'énergie .
Ce qui est intéressant c'est que la perception que l'on a de l'entropie se cantonne dans ses sous produits sans que l'on perçoive forcément la causalité énergétique ....mais que la seule façon que l'on a de concevoir l'émergence de la néguentropie, de sa possibilité , c'est en considérant l'entropie comme une énergie réutilisée.

[Contenu sponsorisé]