Lorsqu'une réaction absorbe de l'énergie, son enthalpie totale augmente. Il s'agit d'une variation d'enthalpie positive et on parle de réaction endothermique. Globalement, la température de l'environnement diminue. Lorsqu'une réaction libère de l'énergie, son enthalpie totale diminue.
La variation d'enthalpie (ΔH) correspond à l'énergie absorbée ou dégagée lors d'une réaction à une pression et une température constantes. Cette énergie porte également le nom de «chaleur de réaction». Elle est aussi exprimée en joules (J) ou en kilojoules (kJ).
Si ∆S>0 la réaction provoque une augmentation d'entropie dans le système. Le désordre augmente dans le système. Si ∆S<0 la réaction provoque une diminution d'entropie dans le système. Le désordre diminue dans le système.
Une réaction chimique qui a une enthalpie de réaction négative est dite exothermique, puisqu'elle libère de la chaleur dans l'environnement, alors qu'une réaction chimique dont l'enthalpie de réaction est positive est dite endothermique : elle nécessite un apport de chaleur pour se produire.
L'enthalpie est un potentiel thermodynamique qui synthétise en une seule fonction l'énergie interne du système (liée à sa température et à sa quantité de matière) et le travail de frontière (lié à sa pression) requis pour occuper son volume. Il s'agit d'une fonction d'état qui est une grandeur extensive.
Enthalpie libre
Si le système en réaction est opéré à température constante (isotherme), la chaleur de réaction sera échangée avec l'extérieur; le bilan entropique doit alors inclure le milieux extérieur avec lequel cette chaleur est échangée.
correspond au travail maximal qui peut être extrait d'un système fermé à température et pression fixes, hors le travail dû à la variation de volume. La fonction entropie peut être utilisée pour l'étude de l'évolution d'un système thermodynamique.
L'enthalpie est nulle, c'est à dire qu'il n'y a plus d'énergie libérable par ces corps sous forme de chaleur par réaction chimique pour les corps purs simples dans leur état d'agrégation (assemblage) le plus stable* sous une pression = 1 bar (105 Pa).
Dans le cas d'une transformation réversible, la création globale d'entropie est nulle. L'entropie d'un système isolé ne peut qu'augmenter ou rester constante puisqu'il n'y a pas d'échange de chaleur avec le milieu extérieur.
L'enthalpie étant une fonction d'état, la variation de l'enthalpie globale sera toujours égale à la somme des enthalpies des étapes de transformation. Lorsqu'un cycle de transformations ramène le système dans son état d'origine, la variation nette d'enthalpie sera globalement nulle.
Ainsi, les transformations augmentant le désordre augmenteront l'entropie d'un système et elles devraient s'effectuer spontanément : dilution d'une solution, expansion d'un gaz, vaporisation d'un liquide, dissolution d'un cristal etc... cela quel que soit le corps pur.
La néguentropie est une « entropie négative », une variation générant une baisse du degré de désorganisation d'un système.
L'entropie caractérise l'aptitude de l'énergie contenue dans un système à fournir du travail, ou plutôt son incapacité à le faire : plus cette grandeur est élevée, plus l'énergie est dispersée, homogénéisée et donc moins utilisable (pour produire des effets mécaniques organisés)(1).
Lorsqu'une réaction absorbe de l'énergie, son enthalpie totale augmente. Il s'agit d'une variation d'enthalpie positive et on parle de réaction endothermique. Globalement, la température de l'environnement diminue.
Ainsi, la variation d'enthalpie du système au cours d'une transformation est égale à la variation d'énergie interne à laquelle s'ajoute la variation du produit de la pression par le volume du système.
S'il faut davantage d'énergie pour briser les liaisons chimiques que pour en former de nouvelles, la réaction est endothermique. Au contraire, si l'énergie dégagée est supérieure à celle absorbée au cours de la réaction chimique, celle-ci est exothermique.
La néguentropie(1) est l'opposée de l'entropie(2) : elle donne de l'énergie contenue dans un système thermodynamique la mesure non plus de son désordre mais de son organisation et de son aptitude à l'autostructuration.
Équilibre et transformation
isobare (à pression du système constante) ; isochore (à volume constant) ; isotherme (à température constante) ; adiabatique (sans échange thermique avec l'extérieur).
L'entropie créée au sein d'un système est toujours positive ou nulle. Pour une transformation élémentaire, δiS ≥ 0 et pour une transformation finie ΔiS ≥ 0. Pour une transformation réelle (donc irréversible), l'entropie créée est positive strictement (δiS>0).
La thermodynamique classique définit l'entropie comme une grandeur extensive, ce qui signifie que l'on obtient l'entropie d'un système en faisant la somme des entropies de ses parties constituantes. . Le bilan entropique reste ainsi conforme au deuxième principe.
La variation d'enthalpie molaire, Δ 𝐻 , peut être calculée en divisant l'énergie thermique transférée par le nombre de moles de substance qui réagit.
La non-conservation de l'entropie
Elle peut augmenter spontanément lors d'une transformation irréversible. En effet, selon le second principe de la thermodynamique, l'entropie d'un système isolé ne peut pas diminuer, elle augmente ou elle reste constante si la transformation est réversible.
On utilise l'entropie pour quantifie où on en est dans cette évolution spontanée. Quand l'évolution est à son niveau le plus désordonné (donc les mouvements les plus aléatoires possibles), l'entropie est maximale (et l'énergie extractible est nulle).
Diminuer l'entropie culturelle passe ainsi par une amélioration du niveau d'alignement des associés actuels et en même temps par la modification des structures, organisations, procédures, systèmes de récompense existants, séquelles bien souvent des dirigeants précédents.
Et ce concept va très loin. Pour dévoiler la fin, l'entropie sert à mesurer le désordre . La nature cherche le désordre, donc la plus grande entropie. L'entropie sert donc à prévoir dans quelle direction un processus va se dérouler.