Entropie : thermodynamique – énergie – environnement – économie

Entropie - ISSN 2634-1476 - © ISTE Ltd

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Depuis 1857, le second principe de la thermodynamique est confronté au défi d’un démon, imaginé par Maxwell, qui serait capable de diminuer l’entropie d’un gaz à l’aide d’une information sur son état. La réponse généralement admise à ce défi suggère que l’effacement de cette information compenserait, selon le principe de Landauer, la réduction d’entropie obtenue par le démon. Des expériences récentes portant sur des systèmes physiques à deux états, soumis à des fluctuations thermiques à l’échelle nanoscopique, ont cherché soit à prouver le principe de Landauer, soit à réaliser une machine de Szilard ou un démon de Maxwell. Nous avons écrit les équations et développé un modèle numérique permettant d’observer et de comprendre l’évolution de ces systèmes. Les résultats montrent que l’entropie thermodynamique et l’entropie d’information ne sont pas équivalentes. Ils démontrent également que le principe de Landauer a un domaine d’application limité et que, grâce à une mémoire à deux états, il est possible d’éliminer une faible quantité d’entropie sans dépenser d’énergie, ce qui constitue une violation locale du second principe de la thermodynamique à l’échelle nanoscopique.

La Société Française de Thermique a pour objectif le développement et le rayonnement des sciences thermiques et énergétiques et de leurs applications. Cette année 2025, le 33e Congrès Français de Thermique s’est déroulé du 3 au 6 juin 2025 à Chambéry sur le thème Thermique, Energies renouvelables et Territoires.

Nous décrivons une nouvelle approche de simulation nodale, ainsi qu’un modèle théorique correspondant, permettant de quantifier la conduction thermique à travers la phase solide dans des réseaux fibreux tridimensionnels, en considérant l’impact des résistances de contact entre fibres. Nous démontrons que la conductivité solide peut être calculée par une courbe maîtresse, uniquement à partir de paramètres géométriques du milieu, en particulier dans le cas de milieux peu denses. Cela constitue un outil de prédiction puissant à appliquer à l’étude d’isolants réels comme la laine de verre, notamment pour rechercher des stratégies d’optimisation basées sur les paramètres structuraux des matériaux.

La mesure des champs de température dans les milieux semi-transparents nécessite une connaissance des propriétés optothermiques. Si les techniques actuelles sont bien établies pour les couches minces isothermes, elles restent inexplorées pour les couches épaisses présentant des gradients de température. Cette étude propose de généraliser les méthodes actuelles vers les milieux épais en combinant la mesure de transmittance par imagerie photothermique hétérodyne en transmission (TPHI) et sa modélisation optothermique. Dans ce travail, nous montrons ainsi la validité de notre modèle, puis la mesure des coefficients de thermotransmittance et de thermoreflectance pour 3 matériaux différents.

En utilisant la méthodologie WUDAPT de niveau 0, cette étude élabore une carte LCZ de Lyon à partir d’images satellitaires et d’outils open source. Le processus comprend la collecte de données d’apprentissage, la classification et la validation des résultats. La carte LCZ met en évidence la diversité des structures urbaines de Lyon, offrant ainsi des informations précieuses pour les études climatiques et la planification urbaine durable. Cette étude souligne l’utilité des ensembles de données LCZ pour relever les défis posés par l’urbanisation et le changement climatique.

Le comportement des feux de nappe et le risque d’inflammation des gaz imbrûlés sont analysés dans un modèle réduit d’une chambre historique ventilée. Des essais ont été réalisés avec divers diamètres de nappe et taux de renouvellement d’air pour examiner le feu en milieu confiné. Les résultats montrent que le comportement du feu varie selon le régime de combustion. L’évaluation du risque, basée sur une approche globale, indique que le plus grand feu de nappe présente un risque d’inflammation élevé, tandis que le plus petit reste sous le seuil d’inflammation. Cette étude apporte des perspectives pour la sécurité incendie des bâtiments historiques.