Fonctions thermodynamiques et potentiels chimiques
Préliminaire : travaux quasi-statique et non quasi-statique

Les concepts de quasi staticité et de réversibilité ne sont pas des critères purement théoriques. Ils ont des conséquences sur les grandeurs relatives des quantités d'énergie qu'un système est susceptible d'échanger de l'énergie par travail ou par chaleur avec l'extérieur.

Pour l'illustrer, considérons une compression non quasi-statique d'un système par des forces extérieures. La pression extérieure appliquée à est supérieure à la pression interne P du gaz (si elle était égale, la compression serait quasi-statique ; il est bien sur exclu de réaliser une compression avec une pression inférieure). D'autre part, le volume de tendant à diminuer au cours d'une compression, la quantité est négative. Par suite, pour une compression non quasi-statique :

Cette inégalité algébrique stricte entre travail volumétrique non quasi-statique (nqs) et travail volumétrique quasi-statique est conservée dans le cas inverse de la détente (où est positive) :

Dans tous les cas, il apparaît que le travail est algébriquement inférieur si la transformation est quasi-statique :

De plus, d'après le premier principe, les chemins quasi-statiques et non quasi-statiques conduisant le système au même état final sont équivalents pour l'énergie interne :

De l'inégalité (7) découle donc une inéquation algébrique symétrique pour la quantité d'énergie échangée par chaleur :

L'inégalité (9) restant valide lorsque l'on considère la variation d'enthalpie du système, l'inégalité (7) reste également valide pour le travail technique :

Jean-Luc GODET - Université d'Angers Paternité - Pas d'Utilisation Commerciale - Partage des Conditions Initiales à l'IdentiqueRéalisé avec Scenari (nouvelle fenêtre)