Pourquoi chaleur monte-t-elle ?

[invite8a64f8f1]

Pourquoi chaleur monte-t-elle ? Pareil, pourquoi le froid descend ? Quelle est l'explication scientifique ? Merci
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[invited9d78a37]

en fait ce n'est pas la chaleur a proprement parlé qui monte , c'est un phénomène qui s'appelle convection . en fait lorsqu'on chauffe par exemple l'air, la densité diminue (ca se dilate), l'air chaud plus léger que l'air froid va donc monter tandis que l'air froid descend.
le transfert de chaleur est donc véhiculé par le mouvement "ordonné" des molécules".
détails pour la convection
http://fr.wikipedia.org/wiki/Convection

[invite93279690]

Pourquoi chaleur monte-t-elle ? Pareil, pourquoi le froid descend ? Quelle est l'explication scientifique ? Merci

En gros c'est dû à la poussée d'Archimède faut pas chercher beaucoup plus loin

[mamono666]

On peut voir ca avec les "mains" comme on dit. Imagine un ballon d'air, si tu le chauffe, le volume du ballon va augmenter. En fait, la pression dans le ballon, le volume du ballon et ca température sont liés.

C'est comme si les molécules d'air s'écartaient les unes des autres en les chauffant. Tu es donc, d'accord pour dire, qu'il y moins de molécules d'air dans 1 cm cube d'air chaud que dans 1 cm cube d'air froid.
Donc l'air chaud est plus leger (puisque moins de molecule par unité de volume).

donc imaginons une "bulle" d'air chaud, dans de l'air froid . C'est comme quand tu mets un ballon au fond de l'eau...cela va remonter tres vite car l'air dans le ballon est plus legé que l'eau. C'est en fait le phenomene de la poussée d'archimede.
Ici c'est pareil, la bulle d'air chaud est plus legere donc elle monte....

j'espere avoir été clair....

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitef83ad440]

C'est comme si les molécules d'air s'écartaient les unes des autres en les chauffant.

Ce n'est pas comme si, c'est bien cela qui se passe.

Donc l'air chaud est plus leger (puisque moins de molecule par unité de volume).

Le terme léger ne va pas très bien ici... En fait ton air à la même masse, mais un volume plus grand. C'est la densité qui change, donc on peut dire moins dense, mais pas plus léger.

Des petits détails auxquels il faut porter attention tout de même.

[mamono666]

Le terme léger ne va pas très bien ici... En fait ton air à la même masse, mais un volume plus grand. C'est la densité qui change, donc on peut dire moins dense, mais pas plus léger.

Des petits détails auxquels il faut porter attention tout de même.

Je disais cela dans le sens: un centimètre cube d'air "chaud" est plus léger qu'un centimètre d'air "froid". mais c'est vrai qu'en toute rigueur, il faut parler de densité.

Mais quand on me demande une explication d'un phénomène simple. J'essaye de me "mettre" à la place d'un non scientifique et donc d'utiliser des mots plus parlant, meme si c'est moins rigoureux...

bref...

[invite8a64f8f1]

Merci tout l'monde!

[hterrolle]

Bonsoir,

il y a quand même quelque chose de suprenant dans cette question. OK pour la densité et le principe d'archiméde. Pourtant si ont considere que la chaleur est une energie notre ballon chauffé acquiére de l'energie. Et conformemant a la théorie relativiste, cette augmentation d'energie devrit se traduire par une augmentation de la masse du ballon est donc être de plus en plus attirer gravitatinnellement.

Comment explique t'on ce paradoxe ?

[invite93e0873f]

Je m'y connais pas vraiment, mais il me semble que :

- En RR, la masse est la partie invariante du quadrivecteur énergie-impulsion (elle est constante);
- E/c² = m, alors il faut beaucoup beaucoup d'énergie pour avoir une augmentation de la masse (dans le cas où on ne tient pas compte de ce qu'il y a ci-haut);
- Par le principe d'équivalence, tous les corps tombent avec une même accélération indépendamment de leur masse.

Bref, il me semble qu'avec ceci, il n'y a pas trop de différence entre air froid et air chaud, d'un point de vue relativiste.

Amicalement

[invitef83ad440]

Ce n'est pas vraiment un paradoxe... Là, on parle d'énergie thermique, ce n'est pas la même chose. Ou peut-être l'effet est-il présent, mais imperceptible...

[invitef83ad440]

En fait, à bien y penser, je crois que ça ne fait aucune différence. L'énergie thermique se traduit par une vibration des molécules (et l'émission d'infrarouges), aucun lien avec l'énergie que l'on peut calculer avec la célèbre formule :

Et puis je crois bien que si la température n'est pas dans la formule, c'est parce qu'elle n'y change rien.

[mbochud]

En fait, à bien y penser, je crois que ça ne fait aucune différence. L'énergie thermique se traduit par une vibration des molécules (et l'émission d'infrarouges), aucun lien avec l'énergie que l'on peut calculer avec la célèbre formule :

Et puis je crois bien que si la température n'est pas dans la formule, c'est parce qu'elle n'y change rien.

Bonjour,
« La masse d’un corps est une mesure de son contenu en énergie » (Einstein)
L’énergie a de l’inertie et l’énergie thermique aussi (même si c’est totalement négligeable pour les températures de la vie courante)(Ce n’était pas le cas dans les débuts du Big-Bang.)
La masse d’une particule ne change pas ,mais son énergie totale est E= (m²c⁴ + p²c²)^1/2
et augmente avec la vitesse (p).

[invitef83ad440]

Désolé, mais je crois ne pas saisir ce que tu veux dire. Veux-tu dire que la température a un impact sur l'énergie (et donc la masse)?

En y pensant, l'énergie thermique fait vibrer (et je dirais même est une vibration) les molécules, est-il possible que cette vibration puisse être comptée comme de l'énergie cinétique?

J'aimerais bien que quelqu'un m'éclaire un peu sur ce sujet, parce que mélanger thermodynamique et relativité, ça devient tout flou dans ma tête .

Merci d'avance

P.S: Est-ce que ça en revient au même d'utiliser au lieu de ?

[invite93279690]

Bonsoir,

il y a quand même quelque chose de suprenant dans cette question. OK pour la densité et le principe d'archiméde. Pourtant si ont considere que la chaleur est une energie notre ballon chauffé acquiére de l'energie. Et conformemant a la théorie relativiste, cette augmentation d'energie devrit se traduire par une augmentation de la masse du ballon est donc être de plus en plus attirer gravitatinnellement.

Comment explique t'on ce paradoxe ?

Il n'est effectivement pas impossible que tu ais raison (c'est mon avis personnel ) mais dans ce cas je pense que la variation de masse relativiste (qui n'est d'ailleurs plus une interprétation très usitée de nos jours en fait) est négligeable devant la variation de densité qui fait implique ensuite la poussée d'Archimède (qui au passage n'est pas un principe ).
En tout cas c'est une question très interessante puisqu'elle soulève le sujet de la thermodynamique relativiste et plus fondamentalement la mécanique statistique relativiste dont je n'ai jamais vraiment entendu parler à vrai dire (sauf pour les naines blanches) et je ne sais pas pourquoi (sans doute parce que d'un point de vue théorique l'ergodicité elle même a une toute autre formulation dans ce cadre et aussi parce que d'un point de vue pratique les vitesses usuelles mises en jeu dans un gaz sont carrément négligeables devant c).

[invite0324077b]

bien sur que E = m C2 mais C est enorme et en plus il est au carré donc il faut une energie de bombe atomique par avoir une masse non negligable

tant qu'il n'y a pas de reaction nucleaire les masses peuvent etre considere comme constante

quand le ballon est chaud il prend de l'energie mais si tu calcule m = E / C2 la variation de masse sera tellement loin deriere la virgule que l'on peut dire quelle est nulle

par exemple 1 joule = 1,1e-17 Kg

[invitef83ad440]

bien sur que E = m C2 mais C est enorme et en plus il est au carré donc il faut une energie de bombe atomique par avoir une masse non negligable

tant qu'il n'y a pas de reaction nucleaire les masses peuvent etre considere comme constante

quand le ballon est chaud il prend de l'energie mais si tu calcule m = E / C2 la variation de masse sera tellement loin deriere la virgule que l'on peut dire quelle est nulle

par exemple 1 joule = 1,1e-17 Kg

Mais on ne peut tout de même pas écarté un phénomène sous prétexe qu'il a un effet négligeable bien que présent. C'est comme de dire que quelque chose n'existe pas parce que l'on ne peut l'observer faute d'instruments assez précis.

[invite88ef51f0]

Mais on ne peut tout de même pas écarté un phénomène sous prétexe qu'il a un effet négligeable bien que présent. C'est comme de dire que quelque chose n'existe pas parce que l'on ne peut l'observer faute d'instruments assez précis.

Ben si... S'il est négligeable, alors on peut l'écarter. C'est la définition même de "négligeable" !
Et si un phénomène n'est pas du tout observable, ça change quoi qu'il existe ou non ?

[invitedbd9bdc3]

P.S: Est-ce que ça en revient au même d'utiliser au lieu de ?

correspond à et

à .

Les deux expressions sont donc licites.

[invite88ef51f0]

Les deux expressions sont équivalentes.
En effet, .
Donc donne :


Or par définition , donc
Bref, , donc

[mamono666]

mais bon, l'energie thermique de l'air chaud, pour revenir au début n'est pas une énergie de repos.
Le systeme a une énergie au repos, plus une énergie thermique qui est en fait la somme de l'energie cinétique de chaque particule..

donc pas d'influence sur la masse...

[invite93279690]

mais bon, l'energie thermique de l'air chaud, pour revenir au début n'est pas une énergie de repos.
Le systeme a une énergie au repos, plus une énergie thermique qui est en fait la somme de l'energie cinétique de chaque particule..

donc pas d'influence sur la masse...

Ouai enfin dans un atome excité il y a aussi plusieurs particules qui bougent et pourtant on dit bien que sa masse est différente de celle de l'état fondamental.

[hterrolle]

bonsoir,

il est clair qu'une augmentation de temperature pour un ballon rempli d'air dans un referentiel terrien peut être considérer comme négligable si qui ne veux pas dire non existant.

En fait se qui m'as semblé interresant dons cette petite intervantion. C'est le role de la chaleur (acivité cinetique de atome,molecules ou electron). Cette activité peut être facilement négligé si on considere un ballon rempli d'air. Par contre si ont prend une planéte qui verrait sa temperature augmenter. D'un point de vue relativiste. Les effet ne sont plus légligable puisque il s'applique a la somme totale des particule constituant la planete.

En fait le cote negligable de la thermodynamique ne l'est que pour des objets dont la masse est negligable. Dans l'example c'etait le ballon. Mais des que la masse augmene se qui etait negligable peut devenir non negligable.

C'est pour cela que je suis intervenu. Pour demontrer que le negligable depends aussi du rapport de masse.

[invitef83ad440]

À l'échelle de la planète, je ne sais pas si il y aurait une différence, c'est petit une planète. Peut-être à l'échelle d'une étoile...

Si la masse relative peut réellement augmenter avec l'énergie cinétique (thermique), alors il pourrait être intéressant de voir si on peut le calculer et si la masse changera beaucoup à l'échelle d'une étoile.

Alors commençons; première étape, trouver l'énergie cinétique selon la température... ehm... quelqu'un pourrait-il m'aider, je bloque déjà...

[mamono666]

je ne suis plus sur du 3/2 mais en 3D je crois que c'est ca.

Pour que ca devienne relativiste il faut une température élevé quand meme...