ThermodynamiqueLa thermodynamique est la branche de la physique qui traite de la dépendance des propriétés physiques des corps à la température, des phénomènes où interviennent des échanges thermiques, et des transformations de l'énergie entre différentes formes. La thermodynamique peut être abordée selon deux approches différentes et complémentaires : phénoménologique et statistique. La thermodynamique phénoménologique ou classique a été l'objet de nombreuses avancées dès le .
Principes de la thermodynamiquevignette|Entropie d'un corps à 0 K (à gauche) Corps avec une température supérieur à 0 K (à droite) Les principes de la thermodynamique sont les principales lois (principes en fait, car non démontrés) qui régissent la thermodynamique : premier principe de la thermodynamique : principe de conservation de l'énergie ; introduction de la fonction énergie interne, U ; deuxième principe de la thermodynamique : principe d'évolution ; création d'entropie, S ; troisième principe de la thermodynamique ou principe de N
Deuxième principe de la thermodynamiqueLe deuxième principe de la thermodynamique (également connu sous le nom de deuxième loi de la thermodynamique ou principe de Carnot) établit l'irréversibilité des phénomènes physiques, en particulier lors des échanges thermiques. C'est un principe d'évolution qui fut énoncé pour la première fois par Sadi Carnot en 1824. Il a depuis fait l'objet de nombreuses généralisations et formulations successives par Clapeyron (1834), Clausius (1850), Lord Kelvin, Ludwig Boltzmann en 1873 et Max Planck (voir Histoire de la thermodynamique et de la mécanique statistique), tout au long du et au-delà jusqu'à nos jours.
Premier principe de la thermodynamiqueSelon le premier principe de la thermodynamique, lors de toute transformation, il y a conservation de l'énergie. Dans le cas des systèmes thermodynamiques fermés, il s'énonce de la manière suivante : Au cours d'une transformation quelconque d'un système fermé, la variation de son énergie est égale à la quantité d'énergie échangée avec le milieu extérieur, par transfert thermique (chaleur) et transfert mécanique (travail).
Chemical thermodynamicsChemical thermodynamics is the study of the interrelation of heat and work with chemical reactions or with physical changes of state within the confines of the laws of thermodynamics. Chemical thermodynamics involves not only laboratory measurements of various thermodynamic properties, but also the application of mathematical methods to the study of chemical questions and the spontaneity of processes. The structure of chemical thermodynamics is based on the first two laws of thermodynamics.
Thermodynamique hors équilibreLa thermodynamique hors équilibre est le domaine de recherche étudiant les phénomènes de relaxation et de transport au voisinage de l'équilibre thermodynamique. Il s'agit là de phénomènes dissipatifs donc irréversibles, liés à une augmentation de l'entropie. Les méthodes présentées ici relèvent de la thermodynamique proprement dite, qui permet de donner les lois caractérisant un phénomène.
Ressource hydriqueLa ressource hydrique, ou ressource en eau, comprend, au sens large, toutes les eaux accessibles comme ressources, c'est-à-dire utiles et disponibles pour l'être humain, les végétaux qu'il cultive, le bétail qu'il élève et les écosystèmes, à différents points du cycle de l'eau. Cette ressource est limitée en quantité et en qualité (surtout en zone sèche). Elle est indispensable à la vie et à la plupart des activités humaines, telles que l'agriculture, l'industrie et aux usages domestiques (alimentation en eau potable).
OsmoseL'osmose est le phénomène de diffusion de la matière caractérisé par le passage de molécules de solvant d'une solution vers une autre à travers la membrane semi-perméable qui sépare ces deux solutions dont les concentrations en soluté sont différentes ; le transfert global de solvant se fait alors de la solution la moins concentrée (milieu hypotonique) vers la solution la plus concentrée (milieu hypertonique) jusqu'à l'équilibre (milieux isotoniques).
Stress hydrique (écologie)vignette|Niveau de stress hydrique, par pays, en 2019 (carte établie par le World Resources Institute). Un stress hydrique, qui peut également être une pénurie d'eau, est une situation dans laquelle la demande en eau dépasse les ressources en eau disponibles. Le manque d’eau dans le monde repose essentiellement sur le déséquilibre géographique et temporel entre la demande et la disponibilité en eau douce. Plus d'une personne sur six dans le monde souffre de stress hydrique, ce qui signifie qu'elle n'a pas suffisamment accès à de l'eau potable.
EnthalpieEn physique, la variable enthalpie est une quantité reliée à l'énergie d'un système thermodynamique. Elle est notée . Elle comprend l'énergie interne du système (notée ), à laquelle est ajouté le produit de la pression (notée ) par le volume (noté ) : . L'enthalpie est un potentiel thermodynamique qui synthétise en une seule fonction l'énergie interne du système (liée à sa température et à sa quantité de matière) et le travail de frontière (lié à sa pression) requis pour occuper son volume.
Afriquevignette|alt=photo de la Terre vue de l'espace, centrée sur l'Afrique|L'Afrique vue de l'espace. L’Afrique est un continent qui couvre 6 % de la surface de la Terre et 20 % de la surface des terres émergées. Sa superficie est de avec les îles, ce qui en fait la troisième mondiale si l'on compte l'Amérique comme un seul continent. Avec plus de 1,3 milliard d'habitants, l'Afrique est le deuxième continent le plus peuplé après l'Asie et représente 17,2 % de la population mondiale en 2020.
Osmose inversethumb|Système de filtre à osmose inverse|219x219px thumb|Système de filtre à osmose inverse L’osmose inverse est un système de purification de l'eau contenant des matières en solution par un système de filtrage très fin qui ne laisse passer que les molécules d'eau. L'eau comporte des solutés, particulièrement des sels.
Eau en bouteilleL'eau en bouteille ou eau embouteillée est une eau conditionnée dans des bouteilles (bonbonnes parfois) destinée à la consommation humaine. Il existe plusieurs catégories d'eau embouteillée, chacune devant répondre à une conformité aux réglementations (qui varient selon les pays). Dans le monde les bouteilles de verre (autrefois souvent consignées) disparaissent de plus en plus au profit des bouteilles en plastiques et des cannettes métalliques, et le secteur et marché de la production est de plus en plus concentré entre les mains de quelques géants de l'agroalimentaire dont Coca-Cola est le premier.
Protection de l'eauvignette|redresse=1.5|Économies d'émissions de gaz à effet de serre associées à différents changements de mode de vie (en kg équivalent par an). Les équipements qui allègent la consommation d'eau permettent de réduire l'empreinte carbone (liée au captage, au transport de l'eau, à l'entretien des réseaux des eaux usés, etc.). La protection de l'eau est l'effort humain de garder l'eau. Il faut garder l'équilibre écologique. Les océans et d'autres eaux sont touchées par la pollution. L'acidification des océans a lieu.
Empreinte eauLempreinte eau (on parle également d'empreinte sur l'eau) est le volume total d'eau virtuelle utilisée pour produire un produit ou un service. Comme on le fait pour l'empreinte écologique, on peut également évaluer l'empreinte eau d'une entreprise, d'un pays, d'un individu, d'une ville etc. L'empreinte de l'eau ou Water footprint en anglais est un indicateur basé sur la consommation effective d’eau aux différents stades de la production d’un produit par le consommateur ou le producteur.
Guerre de l'eauLe terme guerre de l'eau peut avoir différentes significations : La « guerre de l'eau dans le monde » évoquée au sujet de la répartition de la ressource hydrique entre autres en Asie, au Moyen-Orient et en Afrique ; La guerre de l'eau en Bolivie suite de la privatisation du système municipal de gestion de l'eau de Cochabamba ; Les guerres de l'eau en Californie découlant de la sécheresse et, entre autres, des besoins en eau croissant de l'agglomération de Los Angeles. La Guerre de l'eau en France comprenan
Alimentation en eau potableL’alimentation en eau potable (sigle : AEP) est l’ensemble des équipements, des services et des actions qui permettent, en partant d’une eau brute, de produire une eau conforme aux normes de potabilité en vigueur, distribuée ensuite aux consommateurs. On considère quatre étapes distinctes dans cette alimentation : prélèvements - captages (eau de surface ou eau souterraine) ; traitement pour potabiliser l'eau ; adduction (transport et stockage) ; distribution au consommateur.
Reverse osmosis plantA reverse osmosis plant is a manufacturing plant where the process of reverse osmosis takes place. Reverse osmosis is a common process to purify or desalinate contaminated water by forcing water through a membrane. Water produced by reverse osmosis may be used for a variety of purposes, including desalination, wastewater treatment, concentration of contaminants, and the reclamation of dissolved minerals. An average modern reverse osmosis plant needs six kilowatt-hours of electricity to desalinate one cubic metre of water.
Équilibre thermodynamiquevignette|200px|Exemple d'équilibre thermodynamique de deux systèmes, en l'occurrence deux phases : l'équilibre liquide-vapeur du brome. En thermodynamique, un équilibre thermodynamique correspond à l'état d'un système ne subissant aucune évolution à l'échelle macroscopique. Les grandeurs intensives caractérisant ce système (notamment la pression, la température et les potentiels chimiques) sont alors homogènes dans l'espace et constantes dans le temps.
Water industryThe water industry provides drinking water and wastewater services (including sewage treatment) to residential, commercial, and industrial sectors of the economy. Typically public utilities operate water supply networks. The water industry does not include manufacturers and suppliers of bottled water, which is part of the beverage production and belongs to the food sector. The water industry includes water engineering, operations, water and wastewater plant construction, equipment supply and specialist water treatment chemicals, among others.
