Énoncé du second principe
À ce stade, nous sommes prêts pour énoncer le second principe. À la différence du premier, on verra que cet énoncé est, au premier abord, très abscons : ce n'est qu'en l'appliquant, et en constatant que ses conséquences sont bien vérifiées par l'expérience, que l'on peut le comprendre réellement.
Fondamental :
À tout système fermé \[\cal{S}\] on peut associer une fonction d'état extensive \[S\], appelée entropie, dont la variation lors de toute transformation élémentaire du système est la somme de deux contributions \[{d}_{e}S\] et \[{d}_{i}S\] :
\[dS={d}_{e}S+{d}_{i}S\]
où
\[{d}_{e}S\] est dû aux échanges de chaleur avec l'extérieur (est donc nul si la transformation est adiabatique)
\[{d}_{i}S\] est toujours positif ou nul : strictement positif si la transformation est irréversible, nul si la transformation est réversible
Lors d'une transformation réversible, la variation d'entropie est : \[dS={d}_{e}S=\delta Q/T\], \[T\] étant la température absolue du système.
l'entropie est une grandeur additive : lorsqu'on réunit deux systèmes, l'entropie de l'ensemble est la somme des entropies des deux sous-systèmes.
Règle d'application du second principe
Lorsque un système, lors d'une transformation quelconque, échange de la chaleur avec plusieurs sources différentes, la variation d'entropie liée aux échanges thermiques avec l'extérieur se calcule par :
\[{T}_{p}\] est la température de l'élément de paroi (ou de volume, dans le cas d'un transfert de chaleur radiatif par microondes) qui reçoit la quantité de chaleur \[\delta {Q}_{p}\].
On notera que c'est toujours la température de l'élément du système qui échange de la chaleur qui est utilisée dans l'expression de \[{d}_{e}S\], pas celle de la source avec laquelle cette chaleur est échangée.
