Force cree par un vide

[invite0e4ceef6]

non, non, pas du tout, ce que je te dis, c'est que la force du gaz dans le cylindre est du a sa température excéssive par rapport au volume qu'il "pourrait" naturellement occuper dans CNTP.

le volume qu'un gaz occupe c'est de la chaleur potentielle, c'est donc de l'energie. un taux d'energie relatif, au propriété atomique du gaz et a sa température.

si tu refroidis le gaz sous préssion, promis, le cylindre vas continuer de descendre, si tu chauffe le gaz, la force du gaz vas augmenter et il vas faire remonter ton cylindre. (lesté)

c'est pour cela que je dis, que la préssion est un coeficient relatif, et non une constante d'un gaz d'un liquide ou d'un corps.

dans ton expérience tu supposes que le cylindre ne véhicule pas la chaleur excedentaire du la préssurisation du gaz, il me semble que ce fait, n'est pas physiquement plausible..

et quand tu dis que ton gaz sous préssion est a l'equilibre, désolé, mais celui-ci n'est justment pas a l'équilibre, puisqu'il est sous préssion, il y a un déséquilibre entre son volume naturel et le volume auquel ilest contraint.
d'ailleurs, si tu avait une valve au bas de ton cylindre, tu pourrais en retirer une force de cette etat de déséquilibre forcé.
si il y a préssion, ce n'est pas du au vide extérieur, mais bien a la compréssion du poid pesant sur le disque.. la se trouve l'origine de la préssion qui s'exerce sur les parrois. le gaz ne fait que repercuter cette force qu'il subit, ce n'est pas une constante en propre de gaz au repos..

l'interet de ton exprimentation est assez douteuse.

j'aurais plutôt penser a connaitre la densité volumique d'un gaz dans un espace vide 1m3 de vide poussé, jusqu'a temps que l'on obtienne 1atm avec a une certainne température. ce qui te donne un nombre de nucleons spécifique, ou moléculaire spécifique pour 1m3 de gaz par degré k ou c° au choix.

si tu décides que ton gaz est a 20 c° a l'entré du m3, tu sais aussi qu'il vas se détendre et capter de la chaleur sur les parrois du cube afin de s'équilibrer en energie en fonction du nombre d'atome pour ce m3. l'équilibre est atteint quand le gaz ne prend ni ne rejète d'energie sur les parrois.. equilibre thermodynamique. ce qui donne un taux volumique d'equilibre pour un gaz donné.
volume et energie c'est la même chose pour un gaz. une sorte de reserve, ou de mise en reserve possible. non??
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[invite06686390]

Ouhla ouhla ouhla....
"CNTP" ?
"taux volumique d'équilibre" ?

On n'est pas non plus d'accord avec la notion d'équilibre... Pour moi , quand ça bouge plus et que la température est stable, on est à l'équilibre. Pour toi , l'équilibre , c'est.... sans contraintes ? Mais il y a toujours des contraintes !!!

Tu lèves des problèmes intéressants à propos de la chaleur libérée lorsqu'on comprime ou détend un gaz ( en plus il y a l'énergie potentielle gravitationnelle libérée par la masse lors de la descente). C'est vrai que par exemple lors d'une compression adiabatique - ou détente - on change la température d'un gaz.
Ce problème est en fait assez compliqué. Ainsi, lorsque tu fais une détente de gaz de dihydrogène à très basse température , il s'échauffe... Et boum. De nombreux gaz, refroidis par des cycles compression - détente adiabatiques ou pas, atteignent une limite inférieure lorsque une détente aboutit à un échauffement.
Fin de parenthèse

Je les crame en disant que mon cylindre est dans un bain thermostaté , à la température que je veux. Je peux aussi supposer que la compression se fait de manière adiabatique. L'équilibre sera atteint lorsque tout le système sera à la température du thermostat.
Au total on fixe donc la pression et la température. La densité volumique est contrainte par ces deux derniers.

On se comprend vraiment pas. Pourtant il y a plein d'idées physiques très vraies dans ton texte.

Est-ce que tu as déjà suivi un cours de thermodynamique? Quel niveau ? (dis-moi aussi si cette question t'agace, c'est pas par indiscrétion, c'est pour voir ce qu'il faut que je me rappelle )

[mbochud]

Bonjour quetzal,

« la préssion ou une dépréssion se mesure toujours sur une parroie qui contraint l'un ou l'autre membre du bipole, (baromètre) sans cela tu ne saurait rien de l'etat physique du gaz dans une bouteille.. «

Non, dans mes jauges de pression à vide, (p=10^-6 à 10^-16 Pa) on ne mesure pas de force , mais simplement une densité de molécules, grandeur qui est proportionnelle à la pression (absolue).



« le volume qu'un gaz occupe c'est de la chaleur potentielle, c'est donc de l'energie. un taux d'energie relatif, au propriété atomique du gaz et a sa température. »
Non, le volume est un volume et pas une « chaleur potentielle »
« taux d'energie relatif » ???


« il y a un déséquilibre entre son volume naturel et le volume auquel ilest contraint »
Qu’est ce qu’un volume naturel ???



La pression pour les gaz et fluides(il y a d’autres formes ; pression de rayonnement) correspond au niveau moléculaire à un taux de variation de quantité de mouvement par unité de surface.

« Le nombre de chocs à la seconde »( duschnok)
Une molécule arrive sur la surface avec p₁= mv et repart avec p₂=-mv et la variation est (mv-(-mv) =2mv.
On multiplie par le nombre d’impact par sec et par m² (que l’on nomme fréquence de collision) et l’on obtient la pression. (qui n’est pas ici relative).

[invite7753e15a]

Oui, mais bon a moins que je ne me trompe, si tu aspires toutes l'air contenue dans un bouteille d'eau vide, le fait qu'il n'y est plus rien dans la bouteille (comme on l'a démontré dans une autre rubrique, il restera toujours quelques chose dans la bouteille) les parois de celle-ci se trouvent attirés vers l'intérieur !
Pourquoi ???

[mbochud]

Non, c’est la pression atmosphérique à l’extérieur que pousse les parois vers l'intérieur.
Et cette distinction n’est pas gratuite. Si on ne l’a fait pas on peut tomber dans des interprétations bizarroïdes.

[invite0e4ceef6]

Ouhla ouhla ouhla....


Tu lèves des problèmes intéressants à propos de la chaleur libérée lorsqu'on comprime ou détend un gaz ( en plus il y a l'énergie potentielle gravitationnelle libérée par la masse lors de la descente). C'est vrai que par exemple lors d'une compression adiabatique - ou détente - on change la température d'un gaz.
Ce problème est en fait assez compliqué. Ainsi, lorsque tu fais une détente de gaz de dihydrogène à très basse température , il s'échauffe... Et boum. De nombreux gaz, refroidis par des cycles compression - détente adiabatiques ou pas, atteignent une limite inférieure lorsque une détente aboutit à un échauffement.
Fin de parenthèse

il s'échauffe?? si ton gaz explose, c'est qu'il a besoin de changer d'état energétique, donc de ce lié a un autre atome pour s'equilibrer

un peu comme lorsque tu enlève de l'energie a l'eau liquide, la baisse d'energie implique le changement d'etat, une augmentation du dégagement de "chaleur" de l'eau en même temps que celle-ci s'organise, se cristalise.

oserais-ce dire que que l'entropie d'un système contraint la matière a la négentropie(l'organisation je crois)

quand un gaz n'a plus assez d'energie pour rester dans son etat il changeras vers un etat plus organisé. le fait que le dihydrogène se lie avec un autre atome répond aussi a cette nécéssité d'equilibre energétique.

l'on retrouve aussi cet effet avec les atomes radioactif, qui perdre leur alpha plus rapidement quand on les refroidit, afin de se trouver dans un etat energétique plus en adéquation avec le millieu.

[invite06686390]

Eh oui , parfois il s'échauffe, je presiste et signe

Tiens, j'ai trouvé un corrigé d'exercice : la première réponse est sans équivoque :
http://www.ast.obs-mip.fr/users/pere...hermo09-09.pdf
Lors de la détente de joule kelvin d'un gaz de van der waals (interagissant) , il existe des configurations qui amènent à un échauffement. Et c'est effectivement une limite inférieure au refroidissement par cycles type frigo de nombreux gaz.

Je parle d'un échauffement, pas d'une réaction chimique !!! Par contre pour le dihydrogène à basse température, si tu fais une détente de joule kelvin trop brutale, tu vas tellement l'échauffer que si par malchance tu as du diogygène dans ton système ça va péter... Mais ce n'est pas la réaction chimique qui libère de l'énergie au début ! On a détente => échauffement => si tu as du dioxygène dans le coin, on a suffisamment d'énergie pour lancer la réaction => boum. Si tu as pas de dioxygène, tu vas chauffer ton gaz sans la moindre récation chimique.

"Oserais-tu dire que l'entropie d'un système contraint la matière à la négentropie ( organisation) ?"

je te répondrai : gnéééé ???

J'avais vu un système en Master1 qui m'avait surpris :
On se place dans un milieu thermostaté A DEUX DIMENSIONS ( dans une couche mince), infini. Le bon potentiel thermodynamique pour étudier le système est l'énergie libre F = U-TS.
On y étudie un système de sphères dures. Celles-ci peuvent être en phase liquide ou cristalline. La phase cristalline s'ordonne dans un réseau hexagonal. On s'est rendu compte que à basse densité , la phase stable est liquide tandis que à haute densité la phase est cristalline.
Hors revenons sur l'expression de U : Il y a la partie cinétique , qui est constante vu qu'on thermostate notre système. Et il y a la partie interaction, qui est nulle vu qu'on a adopté une modélisation de sphères dures.
On a donc une transition qui est dûe uniquement à l'entropie du système. Tu vois donc qu'il y a un domaine de densité où l'entropie du liquide est plus faible que l'entropie du solide ! Voilà qui casse quelques préjugés ( du moins moi , ça m'en a cassé).

Autre truc à noter, qui peut te faire réfléchir :
Pour la majorité des composés - sauf l'eau - la branche de séparation liquide - solide dans un diagramme P-T a une pente positive. Résultat : si tu as un liquide pas loin de la transition de phase solidification, une compression à température constante va solidifier ton milieu. Pour de l'eau , c'est l'inverse. Tu peux faire fondre un peu d'une boule de neige à zéro degré en la comprimant fort, pour une autre raison que la chaleur que tu lui transmets.

EDIT : essaies , au prochain hiver : tu peux faire juter la boule de neige instantanément, sans lui laisser le temps de te pomper beaucoup de chaleur... Fais le avec des moufles bien froide si tu veux

[invite9de6d49f]

Bon , je lutte un peu pour faire passer mes idées. Une aide extérieure serait bienvenue ( bien entendu si elle me vient en soutien à moi , hin hin hin )
EDIT : si tu vas chez taka je te mets +1

duschnok je suis parfaitement d'accord avec toi et je soupçonne Quetzal de l'etre également mais de ne pas vouloir l'admettre
quand on parle de la densité d'un gaz, c'est sous telle ou telle pression. la pression et la densité sont des grandeurs différentes avec des unités différentes et la perssion absolue existe bel et bien.
d'ailleurs sans pression absolue, comment pourrait-on concevoir l'existence de différences de pressions.

j'ai peur qu'en lisant ce post les jeunes de 14 15 ans s'embrouillent le cerveau alors que l'explication à la question de base est tellement simple...

[polo974]

Tout ça pour dire qu'une ventouse ne fonctionne pas dans le vide...

J'ai bien aimé l'histoire de "volume naturel...

[invite0e4ceef6]

Bonjour quetzal,

« la préssion ou une dépréssion se mesure toujours sur une parroie qui contraint l'un ou l'autre membre du bipole, (baromètre) sans cela tu ne saurait rien de l'etat physique du gaz dans une bouteille.. «

Non, dans mes jauges de pression à vide, (p=10^-6 à 10^-16 Pa) on ne mesure pas de force , mais simplement une densité de molécules, grandeur qui est proportionnelle à la pression (absolue).

ce n'est donc pas une préssion, mais une densité, tu peux avoir un gaz dans l'esapce yant sa propre densité sans que forcement il en résulte une préssion, il est simplement en equilibre entre sa température et son volume, et sans doute sa propre masse(pas sur)

« le volume qu'un gaz occupe c'est de la chaleur potentielle, c'est donc de l'energie. un taux d'energie relatif, au propriété atomique du gaz et a sa température. »
Non, le volume est un volume et pas une « chaleur potentielle »
« taux d'energie relatif » ???

d'ou provient la chaleur perceptible sur une parroi lorsque tu compresse un gaz ??
et ou est donc passé l'energie du big-bang si il a eut lieu?? si tu chauffes un gaz il vas de détendre, il vas tendre vers l'equilibre entre cette energie, l'un des moyens est de s'expendre, voir de convertir la chaleur reçue en volume d'energie ( c'est la température vraie d'un corps) soit il me semble une chaleur latente. l'univers est se refroidit parcequ'il s'expense, cela ne veux pas dire que l'energie thermique disparait, elle deveint energie cinétique donc du volume.
quoique pour l'energie cinétique, bof.. on pourrait faire sans.

« il y a un déséquilibre entre son volume naturel et le volume auquel ilest contraint »
Qu’est ce qu’un volume naturel ???

c'est l'equilibre entre le taux d'energie potentielle d'un gaz avec le volume que celui-ci peux occuper relativement a ce taux d'energie, un gaz thermiquement bas, occuperas un plus petit volume. le volume d'un gaz etant directement proportionel a cette "température"..

les phénomènes de rayonement tant en froid que en chaud son des etats de transition pour ce gaz, celui ne se trouvant pas dans des condition encore optimale entre son taux d'energie thermique et le volume possible.
un gaz stable n'a pas de température perceptible, puisqu'il ne rayonne pas, compréssé il s'échauferrais, distendu il parraitrais plus froid.

mais cette préssion ou dépréssion n'est pas du au gaz lui-même, cela est du a une force qui le contraint. donc a un autre système avec qui il est lié.

la préssion du vent sur une éolienne n'est pas du a l'air par lui-même, mais a au déséquilibre thermique du a l'expension de l'air du au rechaufement qu'il subit par le rayonement solaire. cet air est chauffé, donc se détent, il est donc moins dense relativement a l'air environant et l'elève. en s'élevant il crée sous lui une dépréssion, qui détend l'air environant qui doit se rééquilibrer thermiquement en prenant de la chaleur tout en déplaceant.
(un brin chiant a d'ecrire les mouvement de convection)

La pression pour les gaz et fluides(il y a d’autres formes ; pression de rayonnement) correspond au niveau moléculaire à un taux de variation de quantité de mouvement par unité de surface.

la préssion d'un gaz dans l'atmosphère n'est pas du au gaz, mais a l'attraction terrestre, il se trouve dans un situation de contrainte.. l'eau liquide est il me semble un bon exemple de ce phénomène.

a l'etat naturel la molécule d'H20 n'est pas liquide, d'ailleurs dès qu'on la chauffe un peu elle reprend un etat plus désordonné, jusqu'a ce qu'il refroidisse(perte d'energie) et ce condense. (organisation)

je vois vriament pas comment vous pouvez lié la notion de préssion a l'etat propre d'un gaz. la préssion est toujours un déséquilibre mesurable entre un système et un autre système.

dans l'esapce, l'on prend une surface de dix cm2.. et de par et d'autre de cette surface l'on disperce du gaz.. qu'elle préssion mesure tu sur la surface?? rien du tout..

sur terre les chose change a cause de la force de gravité qui contraint les gaz a un volume plus restreint qu'il n'aurais naturellement.

si je reprend ma surface, je peux dire qu'a l'endroit ou elle se trouve, il s'exexce en tout point de la surface une préssion P egale a la préssion atmosphérique, on peux s'en rendre compte par la présence d'eau liquide.

mais ma plaque ayant une structure propre, celle-ci a d'emblé un taux de resitance supérieure en tant que solide a la préssion subie localement. le vide interatomique ne pose pas de problème pour la plaque. par contre avec un baromètre, le vide interne decelui-ci provoque une différence de tensionentre les deux bords de la plaque, celle-ci se distord non a cause du gaz, mais a cause de la gravité s'exerçant sur ce gaz, et des limites propre de la terre.. le gaz ne fait que transmètre la gravité sur la parroi du baromètre. sans gravité, pas de préssion atmosphérique. (enfin il me semble)

et sans préssion atmosphérique pas de sentiment de gravité, puisque celle-ci agit par contact direct. (bon je le rajoute parceque c'est logique mais ça a d'autre implication un peu embettante ) lol

[invite0e4ceef6]

Autre truc à noter, qui peut te faire réfléchir :
Pour la majorité des composés - sauf l'eau - la branche de séparation liquide - solide dans un diagramme P-T a une pente positive. Résultat : si tu as un liquide pas loin de la transition de phase solidification, une compression à température constante va solidifier ton milieu. Pour de l'eau , c'est l'inverse. Tu peux faire fondre un peu d'une boule de neige à zéro degré en la comprimant fort, pour une autre raison que la chaleur que tu lui transmets.

sauf pour l'eau, mais bon l'eau c'est particulier, si tu me disait que cela fonctionne aussi pour du bistmuth je seraitpas trop surpris.

si tu compresses ton liquide alors qu'il est est presque en phase de cristalisation, il vas emettre de la chaleur, et comme il en a moins, il se cristalise, changement d'etat
pour l'eau, l'etat cristalin est moins dense que l'etat liquide, si tu compresses la neige, elle vas tendre vers l'etat le plus stable, et se liquéfie.. plus dense.
le bismuth a aussi cette particularité d'avoir une "glace" moins dense que son etat lidique. il ne m'etnnerais donc pas que la compréssion liquéfie aussi la glace de bismuth..

quand au gaz hydrogène(dyhidrogène), la je suis plus perplexe quand au fait que ce dernier dégage de la chaleur quand on le detend.. ?? car ou prend-il l'energie, n'aurait-on pas a faire a une désolidarisation du dyhidrogène pour du mono-hydrogène, tel qu'on peux le voir dans l'espace??
ne serait-ce les liaisons dihy qui laisse echapper leur energie??

[invite06686390]

Non non , on ne casse aucune liaison. Il faut juste prendre en compte les interactions du gaz pour avoir ce comportement dans une certaine gamme de température.
Tu as déjà entendu parler de gaz de van der waals ?

J'imagine que non en fait, vu que toute la thermodynamique et les transitions de phase emploient la pression absolue...

je te conseille de jeter un oeil à un cours de thermo. J'en ai trouvé un en ligne :
http://www.ac-nancy-metz.fr/enseign/...in/thermo1.htm
(je sais pas ce qu'il vaut, je viens juste de le trouver)

EDIT : bien mieux :
http://www.crpp.u-bordeaux.fr/~clera.../Cours_HSE.pdf

[invite0e4ceef6]

si si si pour les forces de van der halls (chanson célèbre, you're my van der halls ) qui sont des force de contact, ou quasi-contact. indispensable pour comprendre pourquoi ça colle et pourquoi les pneu accroche au sol(entre autre)

donc, elle viens d'ou cette energie si tu detend le gaz, ou prend-il cette chaleur pour la dissiper?? puisqu'un chaleur est ce qui est mesuré ici.
il y a donc un exedent quelques part qui est transformé en rayonement.

je veux bien que cela existe, mais cette energie elle ne vient pas de nulle part. ??

[invite06686390]

Ben justement... Elle vient de l'interaction des atomes...

Ce que je vais te dire n'est que qualitatif, et donc on ne peut pas en déduire de généralité. C'est juste quelques mots pour que tu voies qu'on peut chauffer un gaz en le détendant.
Imagines un milieu relativement dense, avec des interactions interatomiques essentiellement répulsives. Outre l'énergie cinétique, on a donc une énergie potentielle d'interaction positive.
Maintenant procèdes à une détente. La densité diminue, les interactions diminuent... U'<U. Où est passée cette énergie d'interaction? En énergie cinétique. D'où chauffage.

C'est comme un ressort comprimé contre un mur. Quand tu laches un bout, il se catapulte et acquiert de l'énergie cinétique.

Je t'ai dit ça avec les mains, c'est pas rigoureux du tout bien sur.

Par gaz de van der waals, je ne parle pas tout à fait des forces de van der waals... en tout cas pas sous cette approche.
L'équation d'état d'un gaz parfait ( sans interaction du tout) est :
PV = NRT
Un gaz de Van Der Waals est une manière de modéliser un peu mieux les gaz réels.
On modifie le terme de volume car chaque particule du nuage a un volume dont sont exclues toutes les atres.
On modifie le terme de pression car les interactions à distance modifient les trajectoires des particules, donc les propriétés de collision.
J'ai un peu la flemme de réecrire tout... Regardes ce que ça donne sur le wiki :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Gaz_de_Van_der_Waals

Pour toutes ces expressions, on parle toujours de la pression "absolue", comme force exercée sur une surface par le gaz situé d'un coté de cette surface.

[invite0e4ceef6]

je comprend ce que tu dis, les atomes sont dans un etat relativement dense, mais ces atomes se repousse tant qu'ils peuvent.. la plus grande parti de leur energie passe dans cette mise a distance des autres..

quand tu détend le gaz, il y a assez de place pour eux pour ne pas avoir à conserver cette energie et il la libère sous forme de chaleur..

c'est un gaz qui a été extrement refroidi pour en venir a de tel extrémité avec ces voisins?? on lui a enlevé toute son energie jusqu'a ce qu'il soit contraint d'en utilisé une part dans la mise a distance des autres atomes..

bon, tu le detend il libère de l'energie, il en récupère une partie pour s'equilibrer en volume si celui a été très détendu,

mais si tu continue a le détendre il refroidit non?? (il capte de l'energie)

[invite0e4ceef6]

quand la notion de préssion, je trouve cela impropre pour décrire ce type de phénonmène..

prend une bouteille de gaz a 20°c et un gaz liquéfié, a 5 bars (au hasard)

refroidit la bouteille jusqu'a ce qu'il est un equilibre entre la TP du gaz et son récipiant.. tu ne mesureras aucune préssion sur les parroie le gaz étant contracté (froid) que celui remplie la bouteille sans aucune préssion.. le manomètre n'indique rien.. 0

bon il reste toujours la préssion du liquide du a la gravité, mais si l'on place la bouteille en apesanteur, il y a plus aucune préssion qui s'exerce nulle part. le gaz et son récipiant sont a l'equilibre. (zero tension)

mais si tu réchauffes le gaz, ça te fait une cocotte minutes, plus tu chauffe plus la préssion du gaz augmente relativement a la place qu'il pourrais occuper.. chaque element chimique et molécule on une densité propre au m3 de tel manière qu'il n'y est aucune force mesurable de la part de ce gaz a une température donné..
sinon, le déséquilibre, la préssion de le cocotte n'a aucun sens physique.

d'ailleur le truc c'est que le gaz H2O a température normale pour lui 1°c 99°c et sous 1atm forme un liquide..
ce que tu nome préssion, c'est son poid dans un champs de gravité.

ce gaz est sous préssion mais dans la plage de température de 1°c a 99°c il n'exerce d'autre préssion que celle de sa masse au travers de son poid.

[invite06686390]

Non, là tu dis vraiment du vent en t'obstinant contre la notion de pression absolue ( que pourtant tu utilises en permanence : 1 atmosphère, 5 bars...)

Le poids de toute l'atmosphère au-dessus de ta tete met le gaz à coté de toi à une pression de 1 atmosphère.

Maintenant , prends une boite bien solide, et ferme la de façon bien étanche. Puis tu l'isoles parfaitement thermiquement.
Maintenant , fous la en orbite. Ben je suis désolé, il y aura pas de poids et ton gaz sera toujours sous pression, à une atmosphère. Et je suis désolé, mais il exercera une force sur les parois de 101300 Newton par m². La même force que celle qu'il exerçait au sol, parce que pour lui rien n'a changé, à part qu'au sol la force était compensée par l'atmsophère de l'autre coté de la paroi (alors que là on met à l'épreuve la solidité de la paroi)

Tu t'entêtes un peu à tors et à travers là je trouve.