Thermodynamic concepts: point of view of the chemist

Le cursus de chimie est particulièrement bien adapté à une présentation des concepts de base de la thermodynamique. Dans un système réactif en effet, la définition d’un état thermodynamique n’est plus limitée à celle d’un état d’équilibre. En élargissant la notion de «processus élémentaire», introduite naturellement dans l’enseignement de la chimie, il est possible de reconnaître toute évolution à l’échelle thermodynamique comme le résultat de l’accumulation d’un très grand nombre de processus élémentaires de différentes sortes~; on peut toujours en extraire un jeu de processus linéairement indépendants.

La séparation de ces processus en deux classes~: processus internes et processus d’échange, conduit à distinguer deux familles de variables d’état~: variables conservatives et variables internes. Il devient ensuite facile d’énoncer les deux premiers principes. Ce mode de présentation a différents avantages. En particulier, il permet de comparer les effets des différents processus sur l’évolution et de distinguer les processus les plus probables des plus rares. Cette distinction est à la base d’un grand nombre d’approximations permettant de décrire un système thermodynamique avec le minimum de variables macroscopiques après élimination
des variables les plus rapides.