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Le terme entropie désigne, dans la thermodynamique classique, une fonction d'état extensive. En d'autres termes, une fonction d'état proportionnelle à la quantité de matière en présence.
L'entropie a été introduite en 1865 par Rudolf Clausius. Elle est notée S. Dans le système international, elle se mesure en joule par kelvin (J.K-1). C'est toujours une différence d'entropie qui est mesurée, dans une transformation réversibleréversible, comme le quotient de la variation de la quantité de chaleur transférée à un système par la température absoluetempérature absolue de celui-ci : dS= dQ/TT.
Le troisième principe de la thermodynamiquetroisième principe de la thermodynamique commande que l'entropie soit nulle au zéro absoluzéro absolu.
L’entropie, une mesure du désordre
La thermodynamique statistique permet de préciser que l'entropie caractérise le désordre microscopique d'un système, son degré de désorganisation. L'entropie d'un système rend donc compte du degré de dispersion de l'énergieénergie (thermique, chimique, etc.) au sein même du système. Et selon le deuxième principe de la thermodynamique, l'énergie d'un système isolé a tendance à se disperser le plus possible. Son entropie a donc, de même, tendance à augmenter.
Par ailleurs, selon la loi de Boltzmann, l'entropie est proportionnelle au logarithme népérien du nombre de micro-état d'un système : S = k . ln Ω. L'état d'équilibre étant celui qui offre le plus de possibilités de réalisations microscopiques, l'entropie est maximum à l'équilibre.
L’entropie des trous noirs
En 1970, John Wheeler, le physicienphysicien américain inventeur du terme « trou noirtrou noir » constate que si vous jetez votre tasse de café dans un trou noir, elle disparaîtra à jamais, emportant avec elle son entropie. Ainsi, l'entropie de l'universunivers aura diminué. Ce qui est en contradiction avec le deuxième principe de la thermodynamique.
C'est quelques années plus tard que Stephen HawkingStephen Hawking et Jacob Bekenstein, l'un des fondateurs de la thermodynamique des trous noirs, proposent que tout trou noir possède une entropie proportionnelle à son aire. L'entropie du trou noir -- qui est colossale -- nous renseigne sur la quantité d'information que renferme le trou noir en question.
Quels sont les principes de la thermodynamique ?
La thermodynamique est une branche de la physiquephysique qui étudie les transformations d'énergie sous forme de chaleur et de travail. Ses principes fondamentaux reposent sur plusieurs lois, notamment la première loi de la thermodynamique, également connue sous le nom de loi de la conservation de l'énergie, qui stipule que l'énergie ne peut ni être créée ni détruite, mais seulement transformée d'une forme à une autre.
La deuxième loi de la thermodynamique énonce que dans un système isolé, l'entropie, qui représente le degré de désordre ou de chaos, tend à augmenter au fil du temps. Cette loi implique que les processus naturels ont une direction privilégiée, allant d'un état d'ordre à un état de désordre, ce qui est souvent exprimé par le concept d'irréversibilité.
