Température d'un atome
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Température d'un atome



  1. #1
    Mailou75

    Température d'un atome


    ------

    Bonjour,

    Petite question sur la matière :
    Il est admis que la matière est de l'énergie sous une certaine forme
    Si on considère un atome dans le vide, il perd plus d'énergie calorifique (émission d'infra rouge) qu'il n'en gagne
    Peut-on dire que l'atome est inchangé dans cette perte d'énergie ?
    Ou un atome isolé n'a pas de température la température c'est uniquement l'agitation/choc des atomes dans la matière ?
    Et comment les atomes s'agitent-ils dans un solide ?

    Désolé de vous déranger pour des notions aussi élémentaires
    Mais en surfant je n'ai trouvé que t° = vitesse de l'atome

    Merci d'avance

    -----

  2. #2
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Température d'un atome

    Citation Envoyé par Mailou75 Voir le message
    Bonjour,

    Petite question sur la matière :
    Il est admis que la matière est de l'énergie sous une certaine forme
    Si on considère un atome dans le vide, il perd plus d'énergie calorifique (émission d'infra rouge) qu'il n'en gagne
    Peut-on dire que l'atome est inchangé dans cette perte d'énergie ?
    Ou un atome isolé n'a pas de température la température c'est uniquement l'agitation/choc des atomes dans la matière ?
    Et comment les atomes s'agitent-ils dans un solide ?

    Désolé de vous déranger pour des notions aussi élémentaires
    Mais en surfant je n'ai trouvé que t° = vitesse de l'atome

    Merci d'avance
    La température est en effet une notion collective. Pour définir une température, il faut considérer le centre de masse d'un ensemble de particules et définir la vitesse de chaque particules par rapport à ce centre de masse. La vitesse du centre de masse est soustraite des vitesses particulières et on ne considère que le différentiel (= la température d'une pizza ne change pas du simple fait qu'on la déplace d'un point à un autre). Si on mesure l'énergie cinétique (mv2/2) de chaque particule par rapport au centre de masse, on va alors définir une énergie moyenne E0.

    Pour qu'on puisse parler de température il faut également que les particules puissent redistribuer leur énergie cinétique par des collisions. A l'issu d'un très grand nombre de chocs au hasard, il finit par s'établir une distribution des énergies de forme bien particulière et universelle, du type :



    qui se lit : le nombre N de particules ayant une énergie donnée E est proportionnel à l'exponentielle négative du rapport entre cette énergie et l'énergie moyenne de la population. Tu passes de cette énergie moyenne à la température par une simple constante dimensionnelle, la constante de Boltzmann :

    k = 1,381×10-23 J⋅K-1



    et la forme de la distribution s'écrit alors couramment :



    Comme c'est une exponentielle décroissante tu as une "queue de distribution" qui s'étale vers les hautes vitesses (voir sur le graphique la forme de cette distribution pour différentes températures). Autrement dit, tu as toujours quelques molécules qui, à l'occasion des chocs reçus, auront acquis des vitesses très supérieures à la moyenne. Une vitesse en particulier ne te permet pas de définir une température : il est inscrit dans le concept que certaines particules auront des vitesses élevées et que d'autre seront quasi à l'arrêt. C'est la statistique de vitesse qui te donne véritablement la température et la meilleurs information sur les vitesses particulières au sein de ta population de particules.

    Si tu ne peux pas établir ce genre de statistique, la température devient une notion "singulière" (pas ou mal définie).
    Images attachées Images attachées  
    Dernière modification par Gilgamesh ; 27/01/2021 à 16h14.
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  3. #3
    Mailou75

    Re : Température d'un atome

    Salut et merci,

    Citation Envoyé par Gilgamesh Voir le message
    Pour qu'on puisse parler de température il faut également que les particules puissent redistribuer leur énergie cinétique par des collisions.
    Dans un solide ca se passe comment? les atomes bougent aussi ?

    Citation Envoyé par Gilgamesh Voir le message
    Une vitesse en particulier ne te permet pas de définir une température : il est inscrit dans le concept que certaines particules auront des vitesses élevées et que d'autre seront quasi à l'arrêt. C'est la statistique de vitesse qui te donne véritablement la température et la meilleurs information sur les vitesses particulières au sein de ta population de particules.
    Ca répond plus ou moins à ma question
    Si j'ai bien compris le graph, quand une quantité de matière se rechauffe, une plus petite proportion d'atomes se déplace plus vite et une plus grande proportion reste statique (statistiquement)

    Donc un atome isolé n'a pas de température propre, ce qui veut dire que si on l'isole dans l'espace il ne perd pas d'énergie
    C'est ca qui me tracasse, c'est qu'un atome a alors une énergie fixe
    Je suppose que c'est pourtant une des choses admises mais j'ai du mal à adhérer...
    Le "mouvement des électrons autour du noyau" (on sait tous que l'image est fausse mais bon..) ne consommerait pas d'énergie pour faire perdurer l'atome ?

    Merci
    Mailou

  4. #4
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Température d'un atome

    Citation Envoyé par Mailou75 Voir le message
    Salut et merci,
    Dans un solide ca se passe comment? les atomes bougent aussi ?
    Oui mais une partie de l'énergie est stockée dans les liaisons interatomiques (covalentes, ioniques, de van der Waals...) : le température est définie par une énergie et non une vitesse.

    Et même pour des molécules non liées (gaz) il y a équirépartition de l'énergie entre l'énergie cinétique et le moment de rotation de la molécule sur elle même, selon ses différents degrés de liberté.

    Ca répond plus ou moins à ma question
    Si j'ai bien compris le graph, quand une quantité de matière se rechauffe, une plus petite proportion d'atomes se déplace plus vite et une plus grande proportion reste statique (statistiquement)
    Strictement statique, non (la courbe est nulle à l'origine).

    Donc un atome isolé n'a pas de température propre, ce qui veut dire que si on l'isole dans l'espace il ne perd pas d'énergie
    C'est ca qui me tracasse, c'est qu'un atome a alors une énergie fixe
    Je suppose que c'est pourtant une des choses admises mais j'ai du mal à adhérer...
    Le "mouvement des électrons autour du noyau" (on sait tous que l'image est fausse mais bon..) ne consommerait pas d'énergie pour faire perdurer l'atome ?
    Non, de même que la Terre ne dépense aucune énergie pour te maintenir à sa surface, ou pour maintenir son diamètre.

    Pour qu'il y ait gain ou perte d'énergie il faut :
    1/ une force
    2/ qui travaille (qui déplace son point d'application, disons).

    Si la force ne travaille pas, le système conserve son état et l'électron ne bouge pas de son niveau d'énergie.
    Dernière modification par Gilgamesh ; 27/01/2021 à 16h14.
    Parcours Etranges

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    Mailou75

    Re : Température d'un atome

    Salut,

    Citation Envoyé par Gilgamesh Voir le message
    Et même pour des molécules non liées (gaz) il y équirépartition de l'énergie entre l'énergie cinétique et le moment de rotation de la molécule sur elle même, selon ses différents degrés de liberté.
    Ca se mesure ca ?
    Donc la chaleur c'est tantôt une vitesse/rotation/choc et tantôt une énergie de liaison...
    Quand un matériau fond c'est que l'énergie est trop grande pour que les liaisons se maintiennent ?
    On mesure une résistance à l'arrachement qui se transforme en "frottement" d'atomes ?

    Citation Envoyé par Gilgamesh Voir le message
    Pour qu'il y ai gain ou perte d'énergie il faut :
    1/ une force
    2/ qui travaille (qui déplace son point d'application, disons).

    Si la force ne travaille pas, le système conserve son état et l'électron ne bouge pas de son niveau d'énergie.
    L'atome réserve d'énergie éternelle et immuable... je dis NON !!

    Si pour une itération de temps chaque électron de chaque atome
    baisse simultanément d'un niveau d'énergie, ca se vérrait dans les mesures ? (l'appareil de mesure étant soumis au même traitement)
    J'ai alors une force (pression ?) qui travaille (radialement) et donc une énergie consommée

    Kiki > L'énergie étant toujours définie à une constante près, la valeur d'un niveau d'énergie n'a aucun sens.
    Ce qui a du sens, ce sont les différences entre niveaux d'énergie


    Je file avant que ca chauffe

    .................Mailou

  7. #6
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Température d'un atome

    Citation Envoyé par Mailou75 Voir le message
    Salut,

    Ca se mesure ca ?
    Tu as entendu parler de l'effet de serre, je suppose ? Eh bien, c'est ça...
    Les molécule tri (CO2) ou mieux encore quadri (NH3) ou pentatomique (CH4), etc ont autant de degré de liberté qu'il y a d'axe de rotation dans le polyèdre que forment les atomes qui les composent. Il suffit de très peu d'impulsion pour les faire tourner et l'absorption moléculaire a lieu principalement dans l'infra rouge.

    Le théorème d'équirépartition de l'énergie dit que l'énergie d'une molécule se répartie également dans toutes ses composantes (énergie cinétique, rotation sur ses différents axes, liaisons atomiques, etc). Donc dès qu'il y a un apport d'énergie sous une forme quelconque (conduction, rayonnement, réaction chimique interne, etc) chaque composante prend sa quote part, et l'énergie de la population de molécule (sa température) c'est la somme de tout ça.

    Donc la chaleur c'est tantôt une vitesse/rotation/choc et tantôt une énergie de liaison...
    Quand un matériau fond c'est que l'énergie est trop grande pour que les liaisons se maintiennent ?
    On mesure une résistance à l'arrachement qui se transforme en "frottement" d'atomes ?
    En quelque sorte, oui. Dans un matériaux qui fond, une force travaille de façon résistante (la liaison), et cela absorbe de l'énergie. Par rapport à la notion de température, cela représente un cas particulier mais fondamental : toute l'énergie absorbée par le travail résistant de la liaison n'augmente PAS la température : le changement de phase se fait à énergie croissante mais à température constante. On a dit pourtant que la température "représentait" l'énergie moyenne du système. Mais là non. La température, c'est en quelque sorte l'énergie du système hors ses changements de phase ou disons l'énergie "communicable" par le système, ce qu'il peut transférer à l'extérieur. Quand il est "dans ses petites affaires" (changer d'état) cette part d'énergie absorbée... il est le seul à pouvoir l'absorber, ce n'est pas transférable. L'image n'est pas à prendre au pieds de la lettre, mais c'est pour faire comprendre l'idée.






    L'atome réserve d'énergie éternelle et immuable... je dis NON !!

    Si pour une itération de temps chaque électron de chaque atome
    baisse simultanément d'un niveau d'énergie, ca se vérrait dans les mesures ? (l'appareil de mesure étant soumis au même traitement)
    J'ai alors une force (pression ?) qui travaille (radialement) et donc une énergie consommée

    Kiki > L'énergie étant toujours définie à une constante près, la valeur d'un niveau d'énergie n'a aucun sens.
    Ce qui a du sens, ce sont les différences entre niveaux d'énergie
    Assurément ça se verrait, au sens propre : les changement de niveau d'énergie des électrons, c'est ce qui fait rayonner les atomes, dans le visible notamment. Quasiment tous les rayonnements visibles (UV et IR également) sont produits par ces processus.

    Or pourtant, étonamment un atome possède un état fondamental aka minimal (fondamental parce que minimal) où il ne rayonne pas. Et qui est donc stable.

    Je vais tenter une image : un ballon qui flotte sur la mer n'est pas à son minimum d'énergie gravitationnelle : à son minimum, il serait au centre de la Terre, or il flotte de façon stable sur l'eau à 6400 km du centre. C'est un minimum fondamental mais local : pour enfoncer le ballon sous la surface de l'eau il faut de l'énergie. Un électron autours d'un atome c'est pareil. Un état plus minimal serait donné par une capture électronique de l'électron par le proton, pour donner un neutron. Si on pousse très fort (dans le matière dégénérée qui va former une étoile à neutron par exemple) c'est ce qui se produit. Mais localement dans une matière à faible pression, le minimum local de l'électron c'est sur son niveau électronique fondamental, et il ne peut pas (sauf par effet tunnel) franchir cette barrière d'énergie qui le sépare des protons.
    Dernière modification par Gilgamesh ; 27/01/2021 à 16h15.
    Parcours Etranges

  8. #7
    Mailou75

    Re : Température d'un atome

    Citation Envoyé par Gilgamesh Voir le message
    Le théorème d'équirépartition de l'énergie dit que l'énergie d'une molécule se répartie également dans toutes ses composantes (énergie cinétique, rotation sur ses différents axes, liaisons atomiques, etc). Donc dès qu'il y a un apport d'énergie sous une forme quelconque (conduction, rayonnement, réaction chimique interne, etc) chaque composante prend sa quote part, et l'énergie de la population de molécule (sa température) c'est la somme de tout ça.
    Limpide

    Citation Envoyé par Gilgamesh Voir le message
    Quand il est "dans ses petites affaires" (changer d'état) cette part d'énergie absorbée... il est le seul à pouvoir l'absorber, ce n'est pas transférable. L'image n'est pas à prendre au pieds de la lettre, mais c'est pour faire comprendre l'idée.
    Pas transférable ?
    Mais il va bien réémettre cette énergie (temporairement stockée sous dierses formes) en infrarouge non ?


    Citation Envoyé par Gilgamesh Voir le message
    Mais localement dans une matière à faible pression, le minimum local de l'électron c'est sur son niveau électronique fondamental, et il ne peut pas (sauf par effet tunnel) franchir cette barrière d'énergie qui le sépare des protons.
    Mwai... fixer des valeurs universelles puis ajouter en bas de page (* localement) c'est un peu se foutre du monde non ?
    Ca voudrait dire que si je réalise mes mesures dans un autre espace temps, l'atome aura gagné/perdu en énergie pure ?


    A bientot
    Mailou

  9. #8
    Mailou75

    Re : Température d'un atome

    La terre est plate !

    (*localement)

    ahah

  10. #9
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Température d'un atome

    Citation Envoyé par Mailou75 Voir le message
    Pas transférable ?
    Mais il va bien réémettre cette énergie (temporairement stockée sous dierses formes) en infrarouge non ?
    Oui parce qu'il possède quand même une température lors du changement d'état.

    Bon, le terme non transférable est plus confusant qu'autre chose. Je reprend ce que je veux dire : si on prend de l'eau dans un enceinte calorifugée et qu'on chauffe, il va se former de la vapeur. On imagine à ébullition un système diphasique eau + vapeur. La molécule d'eau au sein de la vapeur a plus d'énergie que la même molécule d'eau au sein du liquide, mais les deux sont à la même température (disons 100°C). C'est cet écart que je voulais que tu intègre. Le simple fait d'être dans une phase différente représente un capital énergétique (et un gros pour l'eau : 2,3 MJ/kg de chaleur latente de vaporisation).


    Mwai... fixer des valeurs universelles puis ajouter en bas de page (* localement) c'est un peu se foutre du monde non ?
    Ca voudrait dire que si je réalise mes mesures dans un autre espace temps, l'atome aura gagné/perdu en énergie pure ?
    Eh oui mais c'est bien comme ça que ça se passe. Quand tu payes ton essence, tu ne paye QUE l'énergie d'oxydation. Si on te faisait payer son énergie nucléaire (celle qui se dégagerait en passant du carbone au fer 56 par exemple) ça te ruinerais. On considère que l'énergie de l'essence ce n'est que ce que produit la réaction de son cortège d'électron avec celui de l'oxygène, et on laisse complètement de côté l'énergie potentielle du noyau. Ou son énergie gravitationnelle (si tu prend de l'essence en montagne, elle a plus d'énergie qu'au bord de la mer).

    Toute la physique se fait "dans certaines limites", sinon rien ne serait calculable, d'où l'importance de définir son système et de dire ce qu'on prend en compte.

    Et les changement de phases vu plus haut sont en quelque sorte les "sas" qui permettent de passer d'un état à un autre, où l'énergie se calcule en intégrant un phénomène physique nouveau.

    Et, oui : la terre est plate localement. La terre plate est un excellent modèle pour l'architecte par exemple quand il conçoit une maison. C'est valable dans cette limite.
    Dernière modification par Gilgamesh ; 27/01/2021 à 16h17.
    Parcours Etranges

  11. #10
    Mailou75

    Re : Température d'un atome

    Citation Envoyé par Gilgamesh Voir le message
    La molécule d'eau au sein de la vapeur a plus d'énergie que la même molécule d'eau au sein du liquide, mais les deux sont à la même température (disons 100°C). C'est cet écart que je voulais que tu intègre.
    Oui j'avais déjà lu ça : apport de chaleur sans augmentation de t° mais avec changement de phase, je comprend mieux, merci

    Citation Envoyé par Gilgamesh Voir le message
    Et, oui : la terre est plate localement. La terre plate est un excellent modèle pour l'architecte par exemple quand il conçoit une maison. C'est valable dans cette limite.
    Pour le viaduc de Millau on a du tenir compte de la courbure de la terre !

    Avec l'histoire d'essence tu détournes le sujet...
    La question serait : (si on fait abstraction de la pression atmosphérique) ton atome d'essence aura la même température au niveau de la mer et en montagne mais une énergie (relative) plus faible... comment ca se traduit si ce n'est pas par changement de niveaux d'énergie des électrons ?

    Le laboratoire qui a effectué les mesures de référence de ces niveaux se trouve au niveau de la mer...? marée haute ou marée basse ?...
    Ce que je dis c'est que comme le reste ces mesures sont relatives !
    > Il est possible que chaque atome perde de l'énergie continuellement sans qu'on s'en apperçoive (je me répète mais je ne concoit pas que la matière soit de l'énergie absolue, il y'a forcément une consomation)

    J'y arriverai pas ...
    Je crois que la plus grande force dans le fond c'est ... l'inertie

    A bientôt
    Mailou

  12. #11
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Température d'un atome

    Citation Envoyé par Mailou75 Voir le message
    Pour le viaduc de Millau on a du tenir compte de la courbure de la terre !

    Avec l'histoire d'essence tu détournes le sujet...
    La question serait : (si on fait abstraction de la pression atmosphérique) ton atome d'essence aura la même température au niveau de la mer et en montagne mais une énergie (relative) plus faible... comment ca se traduit si ce n'est pas par changement de niveaux d'énergie des électrons ?
    Je te détourne vers la compréhension de ce qu'est l'énergie et la température. Reste attentif.

    Si tu laisse tomber l'atome du haut de la montagne (dans le vide pour simplifier) il va acquérir de l'énergie cinétique durant sa chute. Il cogne le sol. Par cette collision (et à condition qu'elle soit inélastique, ce n'est que sur une grande population d'atome qu'on peut établir ce genre de statistique car aussi bien il peut rebondir et remonter aussi au qu'il est venu, la probabilité d'un choc inélastique augmente avec l'accélération subit au moment du choc mais est contrôlée in fine par la physique quantique) avec les atomes du sol le nuage électronique va transformer l'énergie cinétique de chute en énergie d'excitation, puis se désexciter en émettant de la lumière.

    Concretement ça joue ici une influence très faible. Par contre les molécule en chutant ont acquises ensemble de la vitesse. La température durant la chute ne change pas (les particules ne changent pas de vitesse par rapport au centre de masse), mais quand le sol est atteint une partie de l'énergie se redistribue dans le nuage (le nuage dans son ensemble est inélastique) et la température augmente : c'est donc que le nuage avait acquis de l'énergie du fait de sa chute.

    Le laboratoire qui a effectué les mesures de référence de ces niveaux se trouve au niveau de la mer...? marée haute ou marée basse ?...
    Quand ce genre de problème se pose on raisonne sur des température dite adiabatiques (litt: sans échange de chaleur). Une parcelle d'air en altitude, une particule d'eau au fond de la mer, une particule du manteau en profondeur de la Terre ont une certaine température. Quelle température auraient elles si je les redescendais ou les remontais à la pression qui est celle du labo et que je leur plantais un thermomètre dedans SANS leur avoir apporté d'énergie (de la chaleur ou du travail mécanique, et bien sur en faisant abstraction du changement d'état que pourrait occasionner ce changement d'altitude) ? Cette température qui est la mesure de l'énergie "au niveau de l'expérimentateur" (qui opère sur le plancher des vaches à la pression d'une atmosphère) est la température adiabatique.

    Ce que je dis c'est que comme le reste ces mesures sont relatives !
    > Il est possible que chaque atome perde de l'énergie continuellement sans qu'on s'en apperçoive (je me répète mais je ne concoit pas que la matière soit de l'énergie absolue, il y'a forcément une consomation)
    J'y arriverai pas ...
    Je crois que la plus grande force dans le fond c'est ... l'inertie
    Mais bien sur que c'est l'inertie. C'est la base de tout.

    Ce qui te manque au plan intuitif c'est que perdre de l'énergie est une grande affaire, tout autant qu'en gagner. Pour perdre de l'énergie, il faut la transmettre à un autre élément du système. Si la chose n'est pas possible, tu gardes ton énergie. Jusqu'au Jugement Dernier s'il le faut, y'a aucune restriction. L'énergie est une variable conservative. En particulier, une force qui ne travaille pas exerce ce qu'elle est durant l'éternité, sans la moindre "consommation". Tu identifies les deux et te cogne contre ce flou conceptuel. Fais donc la différence entre force et énergie et une belle et bonne partie de la Physique s'ouvrira à ta compréhension. Pour situer le débat : le distingo s'est fait jour de manière rigoureuse vers le début du XVIIIe siècle, il est donc largement temps de se mettre à niveau.
    Dernière modification par Gilgamesh ; 27/01/2021 à 16h19.
    Parcours Etranges

  13. #12
    Mailou75

    Re : Température d'un atome

    Citation Envoyé par Gilgamesh Voir le message
    le nuage électronique va transformer l'énergie cinétique de chute en énergie d'excitation, puis se désexciter en émettant de la lumière.
    Salut et merci pour tes explications,

    Donc si je comprend bien, ce qu'on pourrait appeler un atome isolé "chaud" c'est un atome excité (dont les électrons ont changé de niveau d'énergie),
    mais pour être en accord avec son espace temps l'atome doit immédiatement libérer cette énergie sous forme d'onde (lumière)
    et dans le cas de la matière cette onde sera diffusée sous toutes les formes dont on parlait précédement (liaisons, mouvement)... c'est ca ?

    Citation Envoyé par Gilgamesh Voir le message
    Cette température qui est la mesure de l'énergie "au niveau de l'expérimentateur" (qui opère sur le plancher des vaches à la pression d'une atmosphère) est la température adiabatique.
    Ca je ne l'ai jamais mis en doute
    C'est pour ca que je précisais "en faisant abstraction de la pression atmosphérique" (gradient thermique adiabatique), mais j'ai du faire un amalgame douteux ...
    Ce que je comprend c'est que localement la mesure sera toujours la même, mais que ca n'empèche pas à tous les atomes d'un corps (et de son environnement) de gagner en niveau d'énergie si je monte en montagne.
    Mais cette énergie n'a en effet aucune valeur tant que je ne saute pas de la falaise pour la mesurer par rapport à l'espace temps qui est en bas ... elle est relative!
    C'est ca ou c'est moi qui suis obtu ?

    Citation Envoyé par Gilgamesh Voir le message
    Fais donc la différence entre force et énergie et une belle et bonne partie de la Physique s'ouvrira à ta compréhension.
    Pour situer le débat : le distingo s'est fait jour de manière rigoureuse vers le début du XVIIIe siècle, il est donc largement temps de se mettre à niveau.
    Certes j'avais accumulé (et je conserverai) un certain retard par rapport au savoir scientifique actuel ...
    Mon premier message, pas si vieux, s'intitulait "Neophyte" c'est pas pour rien, mais grace à vous je fais de gros progrès
    Merci à vous

    A bientot
    Mailou

  14. #13
    Mailou75

    Re : Température d'un atome

    Citation Envoyé par Mailou75 Voir le message
    Ce que je comprend c'est que localement la mesure sera toujours la même, mais que ca n'empèche pas à tous les atomes d'un corps (et de son environnement) de gagner en niveau d'énergie si je monte en montagne.
    Mais cette énergie n'a en effet aucune valeur tant que je ne saute pas de la falaise pour la mesurer par rapport à l'espace temps qui est en bas ... elle est relative!
    Ca me semblait être une bonne définition de l'énergie potentielle
    Snif

    A bientot
    Mailou

  15. #14
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Température d'un atome

    Citation Envoyé par Mailou75 Voir le message
    Salut et merci pour tes explications,

    Donc si je comprend bien, ce qu'on pourrait appeler un atome isolé "chaud" c'est un atome excité (dont les électrons ont changé de niveau d'énergie),
    Mouis, sauf qu'UN atome n'a pas de température, comme on a vu. La température est la propriété d'une population. On peut le faire, c'est facile, traduire une énergie en température en faisant E/k sur un seul atome, mais la température résultante sera "singulière" (mal définie, bancale).


    mais pour être en accord avec son espace temps l'atome doit immédiatement libérer cette énergie sous forme d'onde (lumière)
    et dans le cas de la matière cette onde sera diffusée sous toutes les formes dont on parlait précédement (liaisons, mouvement)... c'est ca ?
    C'est bien ça, sauf que le "en rapport avec l'espace temps" n'a rien à faire ici. Le système ne change de température que s'il est en couplage fort avec un champs (=s'il y'a une probabilité forte qu'il émette un boson d'interaction, fondamentalement).

    Comme tu t'attaches à une notion fondamentale, il faut comprendre en quoi elle se distingue d'un autre concept fondamental (l'énergie) puisque comme on l'a vu, les deux ne sont séparés au plan conceptuel que par une constante ad hoc (la cte de Boltzmann, des Kelvin/Joule). Tu as compris la différence entre énergie cinétique et potentielle mais allons plus loin. Rien donc ne s'oppose à ce qu'un système FROID donné reste stable avec une énergie arbitrairement élevée, loin, voire très loin, de son énergie minimale (on dit métastable dans ce cas là, et c'est la cas d'à peu près tout l'univers) : la terre ne se transformera pas en trou noir avant un temps immensément long, le graphite ne se transforme pas en diamant, le noyau de l'uranium 238 conserve son "surplus" énergétique avec une demi-vie de 4,5 Ga, etc.
    Perdre son énergie est une grande affaire, souvent ce n'est même pas possible sur la durée de l'univers actuel. Pour autant, on ne n'attribue pas à communément à ces système métastables une température élevée. Pourquoi ? Pour des raisons pratiques en rapport avec un problème. On parle de température sur la base d'énergie "immédiatement échangeable" (on dit "à l'équilibre", le immédiatement et l'équilibre en question étant en rapport avec la durée étudiée) elle sert de concept médian pour le genre de transaction en rapport avec les durée caractéristiques du problème. Si sur la durée du phénomène on peut établir ce genre de statistique en exp(-E/E0) alors on peut poser kT=E0 et roule. Sinon bah on peut toujours mais avec des durées caractéristique de conduction de la chaleur qui peuvent être extraordinairement plus long que la durée caractéristique étudiée (la glace au chocolat à -18°C dans ton frigo est très loin de son minimum énergétique transformé en fer dans le centre d'un trou noir galactique, mais la température qu'on lui donne est très pertinente si on en fait abstraction).



    Ca je ne l'ai jamais mis en doute
    C'est pour ca que je précisais "en faisant abstraction de la pression atmosphérique" (gradient thermique adiabatique), mais j'ai du faire un amalgame douteux ...
    Ce que je comprend c'est que localement la mesure sera toujours la même, mais que ca n'empèche pas à tous les atomes d'un corps (et de son environnement) de gagner en niveau d'énergie si je monte en montagne.

    Mais cette énergie n'a en effet aucune valeur tant que je ne saute pas de la falaise pour la mesurer par rapport à l'espace temps qui est en bas ... elle est relative!
    C'est ca ou c'est moi qui suis obtu ?
    Non, c'est bien ça, et ça correspond bien à la notion d'énergie potentielle.
    Dernière modification par Gilgamesh ; 27/01/2021 à 16h22.
    Parcours Etranges

  16. #15
    Mailou75

    Re : Température d'un atome

    Citation Envoyé par Gilgamesh Voir le message
    Mouis, sauf qu'UN atome n'a pas de température, comme on a vu. La température est la propriété d'une population. On peut le faire, c'est facile, traduire une énergie en température en faisant E/k sur un seul atome, mais la température résultante sera "singulière" (mal définie, bancale).
    Oui oui c'est une statistique, on ne sait pas sous quelle forme l'atome utilise cette énergie dans la matière

    Citation Envoyé par Gilgamesh Voir le message
    (la cte de Boltzmann, des Kelvin/Joule)
    (...)
    (on dit métastable dans ce cas là, et c'est la cas d'à peu près tout l'univers)
    (...)
    On parle de température sur la base d'énergie "immédiatement échangeable" (on dit "à l'équilibre", le immédiatement et l'équilibre en question étant en rapport avec la durée étudiée) elle sert de concept médian pour le genre de transaction en rapport avec les durée caractéristiques du problème. Si sur la durée du phénomène on peut établir ce genre de statistique en exp(-E/E0) alors on peut poser kT=E0 et roule. Sinon bah on peut toujours mais avec des durées caractéristique de conduction de la chaleur qui peuvent être extraordinairement plus long que la durée caractéristique étudiée (la glace au chocolat à -18°C dans ton frigo est très loin de son minimum énergétique transformé en fer dans le centre d'un trou noir galactique, mais la température qu'on lui donne est très pertinente si on en fait abstraction).
    Boltzmann je l'aime bien

    Métastable c'est un peu comme "comobile" alors, on ne mesure qu'une "température" relative et jamais une énergie absolue

    Si je comprends la suite, que je considère la distance entre deux atomes ou entre moi et une étoile, il y a échange "instantané" d'énergie pour une durée considérée
    Durée et distance étant très intimement liés je ne dirais pas pas que "en accord avec l'espace temps" n'a rien a faire ici

    Pour la formule t'es allé un peu vite mais c'est celle qui définirait l'énergie absolue, dont on ne tient jamais compte pour simplifier les calculs ?

    Citation Envoyé par Gilgamesh Voir le message
    Non, c'est bien ça, et ça correspond bien à la notion d'énergie potentielle.
    Pour une fois que ma logique ne débouche pas sur de l'absurde dans ce domaine
    Merci, ca m'encourage et ca valide l'image que j'avais en tête

    Bonne journée
    Mailou

  17. #16
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Température d'un atome

    Citation Envoyé par Mailou75 Voir le message
    Métastable c'est un peu comme "comobile" alors, on ne mesure qu'une "température" relative et jamais une énergie absolue
    Si je comprends la suite, que je considère la distance entre deux atomes ou entre moi et une étoile, il y a échange "instantané" d'énergie pour une durée considérée
    Durée et distance étant très intimement liés je ne dirais pas pas que "en accord avec l'espace temps" n'a rien a faire ici

    Pour la formule t'es allé un peu vite mais c'est celle qui définirait l'énergie absolue, dont on ne tient jamais compte pour simplifier les calculs ?
    Tu parle de exp(-E/E0) ? je l'ai expliqué plus haut...

    a+
    Parcours Etranges

  18. #17
    mik16

    Re : Température d'un atome

    est ce que ca existe un atome avec une charge négative?j'ai demandé sur une autre section car je me suis trompé mais j'ai pas bien compris?il me semble que non
    je parle par rapport à l'anti-matière

  19. #18
    mik16

    Re : Température d'un atome

    c'est bon j'ai trouvé grace à une autre section

  20. #19
    Mailou75

    Re : Température d'un atome

    Citation Envoyé par mik16 Voir le message
    est ce que ca existe un atome avec une charge négative?
    un ion ?

  21. #20
    mik16

    Re : Température d'un atome

    merci mailou75 donc un ion serait un atome avec une positive?

  22. #21
    Mailou75

    Re : Température d'un atome

    Citation Envoyé par mik16 Voir le message
    merci mailou75 donc un ion serait un atome avec une charge positive?
    Euh... attends on ne parle pas de la même chose je crois :

    Un cation est un atome qui a perdu un ou plusieurs électrons, sa charge électrique est positive
    Un anion est un atome qui a gagné un ou plusieurs électrons, sa charge électrique est négative
    C'est bien pratique pour faire des molécules neutres : H+ + Cl- -> HCl (chlorure d'hydrogène, nom commun acide chlorhydrique)

    Mais j'ai un doute, par "charge" tu parles de "masse" ? Les masses négatives je ne crois pas que ça existe
    Par contre l'antimatière existe, ex : un atome d'hydrogène c'est un proton + un électron et un "anti-atome" d'H c'est un antiproton + un positron

    Si tu précises ta question, il y a ici des personnes qui seront aptes à te répondre
    (Je ne parle pas de moi, je suis juste là pour dépanner )

    A+
    Mailou

  23. #22
    mik16

    Re : Température d'un atome

    Citation Envoyé par mik16 Voir le message
    merci mailou75 donc un ion serait un atome avec une positive?
    je voulais dire "un atome avec une charge négative (je ne parle pas de la masse)
    donc ca existe un atome avec une charge négative?
    j'essaye de comprendre car je suis nul lol

  24. #23
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Température d'un atome

    Salut,

    Citation Envoyé par mik16 Voir le message
    je voulais dire "un atome avec une charge négative (je ne parle pas de la masse)
    donc ca existe un atome avec une charge négative?
    j'essaye de comprendre car je suis nul lol
    Oui, un cation. C'est-à-dire un atome avec un électron en plus.
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  25. #24
    invite231234
    Invité

    Re : Température d'un atome

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    Salut,



    Oui, un cation. C'est-à-dire un atome avec un électron en plus.
    Ou là là Deedee ! un cation : charge positive, un anion charge négative alors tu rigoles moins là !

  26. #25
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Température d'un atome

    Citation Envoyé par arxiv Voir le message
    Ou là là Deedee ! un cation : charge positive, un anion charge négative alors tu rigoles moins là !
    Olàlà !!!! Je ne suis pas dyslexique pourtant !!!! Confusion venant de "cathode : source des électrons / charges négatives".

    Merci d'avoir rectifié,
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  27. #26
    stefjm

    Re : Température d'un atome

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    Olàlà !!!! Je ne suis pas dyslexique pourtant !!!! Confusion venant de "cathode : source des électrons / charges négatives".
    C'est un grand classique : du plus vers le moins (ou le contraire) à l'intérieur ou à l'extérieur de la pile???
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  28. #27
    invite15c4c1ef

    Re : Température d'un atome

    Citation Envoyé par Mailou75 Voir le message
    Si on considère un atome dans le vide, il perd plus d'énergie calorifique (émission d'infra rouge) qu'il n'en gagne
    Peut-on dire que l'atome est inchangé dans cette perte d'énergie ?
    Ou un atome isolé n'a pas de température la température c'est uniquement l'agitation/choc des atomes dans la matière ?
    Difficile de considérer un "atome" isolé vu qu'il y aurait toujours de l'énergie résiduelle dans l'Univers connu.

  29. #28
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Température d'un atome

    Citation Envoyé par stefjm Voir le message
    C'est un grand classique
    Je ne te le fait pas dire. Et en plus les moyens mnémotechniques m'embrouillent encore plus. C'est une vraie anastrophe, heu, catastrophe.
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  30. #29
    mik16

    Re : Température d'un atome

    merci à vous mais je ne parlais pas des éléctrons qu'il y a autour,je parlais du noyau de l'atome,ca veut dire quelque chose (un atome negatif)?

  31. #30
    Mailou75

    Re : Température d'un atome

    Citation Envoyé par mik16 Voir le message
    merci à vous mais je ne parlais pas des éléctrons qu'il y a autour,je parlais du noyau de l'atome,ca veut dire quelque chose (un atome negatif)?
    Non ça veut rien dire

    Le noyau d'un atome n'est pas modifié (en chimie)
    Il est constitué de neutrons (neutres) et de protons (positifs), le noyau est toujours positif.
    Si il y a autant de protons (+) que d'électrons (-) autour, l'atome est neutre.
    Si il y a perte ou gain d’électrons il devient un ion (cation ou anion)

    Citation Envoyé par Dash47 Voir le message
    Difficile de considérer un "atome" isolé vu qu'il y aurait toujours de l'énergie résiduelle dans l'Univers connu.
    Cette question a bientôt un an
    Dernière modification par Mailou75 ; 18/04/2012 à 16h50.

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