sur la piste de l'energie libre

pour savoir que tu ne comprends rien à la physique : il n'y a pas d'énergie dans un aimant.

Salut, JPL,
Ca, je voudrai bien que quelqu'un arrive à m'expliquer, simplement si possible, si il n'y a pas d'énergie, comment se fait-il qu'un aimant permanent tienne collé à un morceau de fer ( ou à un autre matériau magnétique) situé au dessus de lui, si aucune énergie n'entre en jeu ???
C'est à la portée de tout à chacun de le constater, mais quant à l'expliquer de manière rationelle, c'est autre chose !
A bientot ;-U

Les notions adéquates sont "force" et "travail". Lorsqu'une force telle que celle du champ gravitationnel maintient un objet au sol (comme l'aimant est collé au morceau de fer) il n'y a même pas d'énergie potentielle. Il y a de l'énergie potentielle lorsque ledit objet est situé à une distance non nulle du sol et qu'il pourrait donc se déplacer vers le sol. C'est le déplacement du point d'application d'une force qui correspond à un travail. Le morceau de fer collé à l'aimant est "en bout de course": ça ne bougera plus (pas d'énergie potentielle). Pour que ça bouge, il faudrait donner de l'énergie au système (pas en prendre). Un autre morceau de fer situé à une courte distance de l'aimant présente une "énergie potentielle".

Juste une remarque, en thermodynamique, l'énergie libre ou fonction de Helmotz est la grandeur : F = U - TS.

Ce terme énergie libre ma parrait donc assez stupide. Pourquoi pas énergie vientfumerunpétardonvavoirdest rucsquiexistentpasmaisquisonts uperhouetteouhiboujesaisplus :apa:

Pour ceux que la thermodynamique et l'environement interessent, je leur conseille de lire "Thermodynamique de l'ingénieur" sous titre "Energétique - Environnement" de Francis Meunier, chez Dunod collection aide-mémoire (ISBN 2 10 007154 8).

Au passage il pourront découvrir qu'ils peuvent se chauffer avec un truc qui en dépensant 1 kW d'énergie électrique leur fournit 3 kW de chauffage ... c'est une pompe à chaleur et c'est pas vraiment nouveau !

Les notions adéquates sont "force" et "travail". Lorsqu'une force telle que celle du champ gravitationnel maintient un objet au sol (comme l'aimant est collé au morceau de fer) il n'y a même pas d'énergie potentielle. Il y a de l'énergie potentielle lorsque ledit objet est situé à une distance non nulle du sol et qu'il pourrait donc se déplacer vers le sol. C'est le déplacement du point d'application d'une force qui correspond à un travail. Le morceau de fer collé à l'aimant est "en bout de course": ça ne bougera plus (pas d'énergie potentielle). Pour que ça bouge, il faudrait donner de l'énergie au système (pas en prendre). Un autre morceau de fer situé à une courte distance de l'aimant présente une "énergie potentielle".

Salut,
Faisant un parallèle, rectifiez-moi si je me trompe, un poids suspendu à un fil n'aurait pas non plus d'énergie potentielle, puisqu'étant aussi en "bout de course" ?
Ce qui me dérange est que l'aimant produit une force opposée à la gravité, dans le cas que j'ai cité, donc, pour moi, pour maintenir son état stable "collé", il effectue un travail.
A+

Ce qui me dérange est que l'aimant produit une force opposée à la gravité, dans le cas que j'ai cité, donc, pour moi, pour maintenir son état stable "collé", il effectue un travail.
En thermodynamique il faut bien préciser le système que l'on considère. Dans le cas présent ton système est constitué par l'aimant et le morceau de fer qu'il attire. Tant qu'on bloque le morceau de fer le système possède une certaine énergie interne. Quand on lâche le bout de fer, le système évolue vers son état le plus problable ou état final : celui ou le morceau de fer sera collé contre l'aimant. Il y aura bien eu au cours du déplacement une variation de l'énergie libre du système, l'état final ayant une énergie libre inférieure à celle de l'état initial.
Mais arrivé à son état final, le système n'évolue plus, donc il ne fournit plus aucun travail.
Autre remarque : ce qu'exerce l'aimant sur le morceau de fer, c'est une force due à l'orientation des spins de ses atomes ; ce n'est pas une énergie. Parce que une quantité d'énergie c'est équivalent à un certain travail + entropie (je m'excuse de la simplification auprès des thermodynamiciens).
Une force que s'exerce sur un objet qui ne bouge pas (bloqué par exemple) n'effectue aucun travail. Tu vas dire que si tu essaie de pousser un wagon qui s'obstine à ne pas bouger, tu fournis un certain travail... la preuve étant que tu fatigues. Le paradoxe n'est qu'apparent. Il est dû au fait que nos muscles sont des moteurs ayant un très mauvais rendement dans ces conditions : on est obligé de consommer sans arrêt des molécules d'ATP pour maintenir le muscle contracté, même s'il ne déplace rien. La contraction statique d'un muscle a un rendement de 0% ! On dissipe tout en chaleur (entropie) pour un travail nul.

Deux remarques :

- vu que travail = force * déplacement, pas de déplacement = pas de travail ... ne pas chercher plus loin c'est déjà assez compliqué comme ça.

-pour compliquer un peu plus, la notion d'énergie libre impose que l'on regarde une transformation à volume constant. Si elle se fait à pression constante, alors c'est l'enthalpie libre qu'il faut regarder :roll:

Faisant un parallèle, rectifiez-moi si je me trompe, un poids suspendu à un fil n'aurait pas non plus d'énergie potentielle, puisqu'étant aussi en "bout de course" ?
Ce qui me dérange est que l'aimant produit une force opposée à la gravité, dans le cas que j'ai cité, donc, pour moi, pour maintenir son état stable "collé", il effectue un travail.
A+
bonjour

un corps suspendu à une ficelle possède bien une énergie potentielle due au champ gravitationnel.
Il n' y a aucune énergie dépensée ,elle n'est que ,comme son nom l'indique,potentielle.
On peut faire l'analogie avec le potentiel électrique ou le champ électrique.Tant qu'il n'y a pas de charge ou de courant qui circule il n'y a pas d'énergie dépensée.
Pour l'aimant qui reste collé c'est pareil , la force magnétique est équilibrée par la résistance du matériau ,un peu comme la ficelle qui retient le poids.En imaginant que le fer se ramollisse ,on le verrait se déformer et là il y aurait dépense d'énergie.
Sur le plan purement mécanique l'énergie totale d'un système est la somme de son énergie potentielle et de son énergie cinétique.
Pour reprendre l'exemple de la masse liée à un fil ,son énergie cinétique est nulle mais son énergie potentielle est égale à mgh.
Si on coupe le fil il y a conservation de l'énergie mécanique ,la potentielle décroît tandis que la cinétique augmente de la même valeur en signe opposé.
Il est fondamental de bien assimiler le principe de la conservation de l'énergie avant de se mettre à imaginer une soit-disante énergie libre,qui a d'ailleurs une signification bien précise en thermo ,comme l'as dit quelqu'un sur ce fil.
Attention à l'entropie ce n'est pas une énergie.
En thermo DELTA S = intégrale (deltaQ/T)
L'entropie s'exprime en joule par degré K.
L'énergie libre ou fonction de Helmoltz c'est
F = U -T*S (où U est l'énergie interne)
En fait c'est l'énergie "libre" d'être transformée en travail.

à plus

Posté par JPL
pour savoir que tu ne comprends rien à la physique : il n'y a pas d'énergie dans un aimant.

Que penser de l'expérience suivante: Un aimant est sur la table. Doucement, très doucement, j'approche un barreau de fer au dessus de l'aimant en le tenant fermement, à un moment donné l'aimant va venir se coller sur le barreau de fer que je tiens immobile. D'où vient l'énergie qui a servi à élever l'aimant jusqu'au barreau de fer ???

Salut, ;)
Desolé, ça va sans doute te déçevoir, mais ton invention existe déjà, "interference disq generator" et je crois que c'est un Français qui l'a développé
A+ ;-U
TU PEUX CHERCHE DANS OFFICE DE LA PROPRETÉ INTELLECTUELLE DU CANADA ET TU PEUX VOIR QUAND EST QUE JE DÉPASSÉ MA DEMANDE DE BREVET, SUR LE NOM ALTERNATEUR ELECTRIQUE AUTOPROPULSÉ

Rappel de la charte du forum :

Evitez les majuscules pour attirer l'attention des lecteurs.
JPL, modérateur

TU PEUX CHERCHE DANS OFFICE DE LA PROPRETÉ INTELLECTUELLE DU CANADA ET TU PEUX VOIR QUAND EST QUE JE DÉPASSÉ MA DEMANDE DE BREVET, SUR LE NOM ALTERNATEUR ELECTRIQUE AUTOPROPULSÉ

Salut, ;-U
IL NE FAUT PAS CRIER POUR AUTANT !
Sans blagues!,
Bon voici le lien, c'est un Canadien, pas un Français ! sory
http://www.fortunecity.com/greenfield/bp/16/interference.htm
A+ et bon courrage :apa:

pour monnoliv,

en fait tout le truc est là, tu t'approche doucement, trés doucement alors les lois de la physique, elles sont bêtes, elles ne te voient pas, du coups tu peux les rouler dans la farine sans problèmes :apa:

Non, sans déconner, le seul truc que l'on peut gagner en allant lentement, c'est sur les frottements ... le seul problème c'est que en allant infiniment lentement, ça prend un temps infini ! :roll:

Tente une expérience : prend une grosse masse (lentement :S: ) et lache là juste au dessus de ton pied. Tu vas ressentir (douloureusement) toute cette énergie ! D'où elle vient ?

Et puis ensuite, tu pense trés fort à toute cette "énergie libre" et hop, tu as à nouveau, sans efforts, la masse dans tes mains pour pouvoir tranquillement te fracasser l'autre pied !

Voilà, tu viens de comprendre, à la limite on peut gagner une fois, mais aprés il faut payer si on veut que ça fonctionne. En thermodynamique on appelle ça un cycle.


PS : ############################## #

Merci d'éviter toute remarque ou critique personnelle.

JPL, modérateur

bonjour

Il n' y a aucune énergie dépensée ,elle n'est que ,comme son nom l'indique,potentielle.
On peut faire l'analogie avec le potentiel électrique ou le champ électrique.Tant qu'il n'y a pas de charge ou de courant qui circule il n'y a pas d'énergie dépensée.
....
En imaginant que le fer se ramollisse ,on le verrait se déformer et là il y aurait dépense d'énergie.
.....
Sur le plan purement mécanique l'énergie totale d'un système est la somme de son énergie potentielle et de son énergie cinétique.
Pour reprendre l'exemple de la masse liée à un fil ,son énergie cinétique est nulle mais son énergie potentielle est égale à mgh.
Si on coupe le fil il y a conservation de l'énergie mécanique ,la potentielle décroît tandis que la cinétique augmente de la même valeur en signe opposé.
...
Attention à l'entropie ce n'est pas une énergie.
En thermo DELTA S = intégrale (deltaQ/T)
L'entropie s'exprime en joule par degré K.
L'énergie libre ou fonction de Helmoltz c'est
F = U -T*S (où U est l'énergie interne)
En fait c'est l'énergie "libre" d'être transformée en travail.

à plus
Salut,
Et merci, je comprends un peu plus maintenant, il n'y a énergie que si il y a masse ET mouvement.
Les champs sont équivalents aux "tensions" que ce soit électrique, mécanique ou magnétique. Ce sont des énergies POTENTIELLES, donc innutilisables (exploitables) si il n'y a pas de mouvement.
Mais encore, ça ne m'explique pas que le champs magnétique, qui je crois, est immatériel, donc différent du fil qui soutient un poids, puisse maintenir l'aimant collé au fer ( même en admetant qu'on insère un isolant" mécanique" entre les deux) :idea: sans qu'un travail soit effectué, je comprends l'expliquation, mais il m'est impossible de l'admettre. :grrrr:
Car il influence, contrecare, une autre force, la gravité.
A+

Je reprends mon explication précédente. Il faut raisonner en terme de système, ici l'aimant + le morceau de fer, et se poser la question : ce système est-il en équilibre. La réponse est non : il sera en équilibre lorsque le morceau de fer sera collé contre l'aimant, parce qu'il est alors évident qu'il ne peut plus aller plus loin. Or tout système thermodynamique tend à évoluer vers un état d'énergie interne minimum qui sera son état d'équilibre.
Ton aimant tout seul n'est rien, il ne contient aucune "énergie magnétique". Par contre ton système aimant + morceau de fer possède une certaine énergie potentielle tant que le morceau de fer n'est pas au plus près de l'aimant. La preuve que le travail (=énergie) effectué par la translation du morceau de fer vers l'aimant, ou de l'aimant vers le morceau de fer (tout dépend de l'endroit où tu supprimes les frottements) n'est pas emprunté à une quelconque "énergie magnétique" de l'aimant, c'est qu'à la fin l'aimantation est égale à celle du début de l'expérience.

pour monnoliv,

en fait tout le truc est là, tu t'approche doucement, trés doucement alors les lois de la physique, elles sont bêtes, elles ne te voient pas, du coups tu peux les rouler dans la farine sans problèmes

Non, sans déconner, le seul truc que l'on peut gagner en allant lentement, c'est sur les frottements ... le seul problème c'est que en allant infiniment lentement, ça prend un temps infini !

Tente une expérience : prend une grosse masse (lentement ) et lache là juste au dessus de ton pied. Tu vas ressentir (douloureusement) toute cette énergie ! D'où elle vient ?

Et puis ensuite, tu pense trés fort à toute cette "énergie libre" et hop, tu as à nouveau, sans efforts, la masse dans tes mains pour pouvoir tranquillement te fracasser l'autre pied !

Voilà, tu viens de comprendre, à la limite on peut gagner une fois, mais aprés il faut payer si on veut que ça fonctionne. En thermodynamique on appelle ça un cycle.

Bon, il a rien compris à mon expérience et en plus il est moqueur. Quand j'écris approcher doucement le barreau de fer, c'est pour séparer les effets évidemment.

JPL, je comprends ton raisonnement. Donc on peut dire que le barreau de fer a une énergie potentielle (autre que celle due à l'attraction terrestre) grâce à la présence de l'aimant, donc on peut définir une énergie potentielle magnétique pour tout matériau "attirable" par l'aimant. J'avais pas pensé à ça.

Donc on peut dire que le barreau de fer a une énergie potentielle (autre que celle due à l'attraction terrestre) grâce à la présence de l'aimant, donc on peut définir une énergie potentielle magnétique pour tout matériau "attirable" par l'aimant. J'avais pas pensé à ça.
Je me répète : raisonne sur des systèmes. C'est le système morceau de fer - aimant qui dispose d'une certaine énergie libre qui peut se transformer en travail tant qu'il n'est pas à l'équilibre. Mais quand il est arrivé à l'état final, on ne peut plus rien faire.

Salut,
Donc en résumé, pour générer de l'énergie, il faut concevoir un système en perpétuel désequilibre, il faut toujours un coté qui "gagne" et un coté qui "perd". Un courrant ( marrant quant on repense à l'étymologie) nait entre ces deux "poles" ;-U
Là, je crois être dans le bon !
Si, par un moyen quelconque, encore à déterminer, on réussit à créer une disymétrie, par exemple dans la force d'un aimant entre les poles+ et -, on peut alors réaliser un mécanisme à mouvement perpétuel !! ( pour la durée de vie des aimants) :idea:

A+

donc on peut définir une énergie potentielle magnétique pour tout matériau "attirable" par l'aimant. J'avais pas pensé à ça.

Petit écart : ça devient vraiment interessant quant les deux parties du système sont des aimants!
A+ ;-U

La preuve que le travail (=énergie) effectué par la translation du morceau de fer vers l'aimant, ou de l'aimant vers le morceau de fer (tout dépend de l'endroit où tu supprimes les frottements) n'est pas emprunté à une quelconque "énergie magnétique" de l'aimant, c'est qu'à la fin l'aimantation est égale à celle du début de l'expérience.
Salut,
Mais alors, d'ou est venue cette énergie qui a fait que les 2 se sont approchés ? :?:
A+

Je me répète : raisonne sur des systèmes. C'est le système morceau de fer - aimant qui dispose d'une certaine énergie libre qui peut se transformer en travail tant qu'il n'est pas à l'équilibre. Mais quand il est arrivé à l'état final, on ne peut plus rien faire.

Je ne suis pas du tout obligé de voir les choses comme cela, je comprends ce point de vue mais je peux décrire aussi précisémment les choses sans faire intervenir cette notion d'énergie libre d'un système. D'ailleurs dans de nombreux exercices et problèmes de physique, quand on s'intéresse à l'énergie potentielle (dû à la gravité de la terre) d'un objet, on ne commence pas par évaluer l'énergie libre terre + objet. M'enfin bon, c'est choux vert et vert choux.


Mais quand il est arrivé à l'état final, on ne peut plus rien faire.

On peut toujours refournir de l'énergie au barreau de fer (que l'on mesure, force*déplacement) afin de le remettre dans son état initial et de là, quantifier l'énergie potentielle qu'a le barreau de fer par rapport à l'aimant. Le problème c'est que, si je ne me trompe, le travail fourni va dépendre du chemin parcouru et non pas seulement de la différence entre point de départ et point d'arrivée. Qu'en penses-tu ?

Dans un système idéal sans perte (frottement ou autre) l'énergie dépensée dépend uniquement du point de départ et du point d'arrivée.