Température --> Joules ?

[invite64e915d8]

Bonjour,

Je me posais une simple question : y a-t-il un moyen de convertir les kelvins en joules ?

Merci d'avance !
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[centaurus]

Il n'y a aucun rapport entre les deux. Le Kelvin est une unité de température et le joule est une unité d'énergie. On peu convertir des K en °C ou °F. Les joules en W.h ou en Kcal/h en Th/h etc etc.

[mach3]

Il y a néanmoins des cas de figure ou il y a une correspondance énergie température.

Par exemple, l'énergie thermique d'un gaz (qui est en fait l'énergie cinétique moyenne des molécules qui le compose) est proportionnel à la température.

m@ch3

[centaurus]

Bonjour mach3, il y a bien un lien entre la température et l'énergie, mais, a moins n'avoir pas compris la question de texanito, il me semble que l'on ne peu pas CONVERTIR des Kelvin en joules. Je dit bien il me semble car je n'ai pas une grande culture scientifique.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite64e915d8]

Oui peut-être peut le convertir au sens littéral...

Mais comme mach 3 l'a dit, la chaleur est la manifestation de l'agitation des molécules. Donc je me demandais si en connaissant cette agitation on pourrait calculer la somme des énergies cinétiques et en déduire l'énergie calorifique d'un corps...

[chwebij]

pour un gaz parfait, il y a la relation E=Cv*T qui donne l'équivalence énergie interne et température

[invite64e915d8]

Euh tu pourrais légender stp ??

Et y a-t-il une relation similaire pour les solides ?

[mach3]

Tu as une relation de ce type pour n'importe quelle systeme, le souci, c'est que le coefficient dépend souvent de la température (donc la relation n'est pas linéaire) et aussi de la nature du systeme.

ce coefficient est ce qu'on appelle la capacité calorifique. C'est l'energie qu'il faudra fournir au systeme pour augmenter sa température d'un Kelvin.

m@ch3

[chwebij]

dsl
je vais etre plus précis
on a E l'énergie interne et T la température et Cv la capacité calorifique, on a

avec l'énergie à la température T=0K

pour Cv il dépend de la température mais peut etre considérer constant sur certaines intervalles de température

enfin on peut aussi définir les températures en Joules comme en physique statistique avec , ce qui oblige d'avoir l'entropie sans dimension, on peut faire ainsi le lien avec l'entropie de la théorie de l'information, enfin ca doit te dépasser
Il faut comprendre à quoi correspond microscopiquement la température. Ca quantifie l'agitation thermique des molécules et atomes, donc on peut faire le lien avec l'énergie interne de ces atomes.

[mach3]

c'est chaverondier il me semble, qui disait dans une discussion que l'inverse de la température proportionnel au logarithme de la quantité d'information perdue par unité de chaleur échangée :



m@ch3

[invite4cac009c]

pouvez vous plus détailler car si il existe une relation entre le joule et la température , cela serait génial


existe il une relation entre la vitesse de réaction et le joule sachant que le joule n'est autre que 1J=1kg*m^2*m^-2


sinon comment fait on????

merci d'avance

[obi76]

Pour les autres

Pour répondre à ta question, tout est dit, la température est à l'énergie ce que l'éléphant est à la finesse : aucun rapport

[Gwyddon]

Il existe une constante fondamentale dont personne dans ce fil n'a jusqu'alors parlé : la constante de Boltzmann k_B. Elle indique l'ordre de grandeur de l'énergie d'un système à température T : E = k_B T, et permet de "convertir" de l'énergie en température.

On a k_B = 1,3806503.10^-23 J.K^-1


EDIT : zut, c'est assez imprécis ce que je dis.. On va dire que pour un gaz parfait ce que je dis est exact à la condition de multiplier par le nombre de molécules de gaz et par 3/2 devant.

[invitec14ae906]

EDIT : zut, c'est assez imprécis ce que je dis.. On va dire que pour un gaz parfait ce que je dis est exact à la condition de multiplier par le nombre de molécules de gaz et par 3/2 devant.

Pour préciser encore, c'est vrai pour un gaz parfait monoatomique (je parle du coefficient 3/2).

[Gwyddon]

Pour préciser encore, c'est vrai pour un gaz parfait monoatomique (je parle du coefficient 3/2).

En effet, et c'est 5/2 pour le diatomique. Mais bon ça ne change pas grand chose quand on regarde un ordre de grandeur

[Infra_Red]

y'a ça aussi :



et

d'où

y'a donc moyen d'exprimer une variation de température en joules, mais pas de règles de conversion.

[chwebij]

Il existe une constante fondamentale dont personne dans ce fil n'a jusqu'alors parlé : la constante de Boltzmann k_B.

et le message 9? ce que les gens peuvent être injustes...
(bon je ne suis pas trop fier de montrer ce message vu les fotes d'aurtografes qu'elle contient...)

pour Infra-red, les termes sont un peu confus car en thermo W représente le travail et non-la puissance. De plus il manque pas mal de précisions: transfo isobare?iso-énergie? car ta formule n'est bonne que sous certaines conditions.

[invite4cac009c]

Il existe une constante fondamentale dont personne dans ce fil n'a jusqu'alors parlé : la constante de Boltzmann k_B. Elle indique l'ordre de grandeur de l'énergie d'un système à température T : E = k_B T, et permet de "convertir" de l'énergie en température.

On a k_B = 1,3806503.10^-23 J.K^-1

cette relation est elle vrai tout le temps,??aucune condition supplémentaire?
pour n'importe quel liquide solide gaz?
c'est bon pour le vin?
donc E en joule varie proportionnellement avec T
c'est donc une droite linéaire

[invite61c21e86]

cette relation est elle vrai tout le temps,??

Non, meme jamais....

Merci de definir "energie thermique" souvent utilise ici.

Sinon pour info, j'ai maigri, je ne pese plus que 3,4 km/h, j'ai perdu du poids...

On peut convertir des km/h en grammes?

Ma question est du meme genre que la conversion kelvin/joule.

A vous de juger.

Edit j'ai dit grammes, mais parler de kilogrammes ne me choquerait pas. On peut convertir des grammes en kilogrammes? ah c'est plus la meme question! autant convertir des joules en calories.

[Gwyddon]

Non, meme jamais....

Euh...

Tu es sûr d'avoir lu mon intervention jusqu'au bout ?

Et pour information, en cosmologie on verra très souvent dans les publi des températures exprimées en eV, c'est via cette relation qu'on peut le faire...

[invite61c21e86]

Euh...

Tu es sûr d'avoir lu mon intervention jusqu'au bout ?

Je repondais a zeitoun71... Meme si il n'a que 9 messages a son actif, je lui parle.

Euh...

Tu es sûr d'avoir lu mon intervention jusqu'au bout ?

Sinon, je sais bien que temperature et energie peuvent etre liees (ne serait-ce que dans les pyrometres par exemple, pour utiliser un sujet moins ronflant que la cosmologie), mais ce sont dans des conditions bien precises et particulieres, de meme que km/h et grammes..... (de CO2 tant qu'on y est!!)

A moins que tu veuilles induire Texanito en erreur... et lui faire melanger deux notions completement differentes.

[Gwyddon]

Je repondais a zeitoun71... Meme si il n'a que 9 messages a son actif, je lui parle.

Je comprend bien (même s'il avait zéro messages il a le droit à la parole ) mais tu lui disais que cette relation n'était jamais vrai, ce qui était.. étonnant

Bon sinon je suis bien d'accord température et énergies sont deux notions distinctes, mais on peut bien les relier physiquement donc autant le dire non ?

Bref tu as bien fait de préciser ce que tu voulais dire, parce qu'au début je n'avais pas compris le sens de ton intervention..

[invite61c21e86]

Ils sont jeunes et plein de fougue, ca serait dommage de tout melanger dans leurs tetes curieuses et avides de savoir (comme en prouve leur presence sur ce forum).

A nous de faire preuve de pedagogie!

Le spremieres reponses sont claires et le titre du forum devrait maintenant etre modifie!

[invite4cac009c]

Bon je ne comprends plus rien vous m'avez embrouillez

donc est ce que si j'ai un dégagement de chaleur que j'ai calculer en joule je peux le traduire en température grace a la constante de bolztmann?

pouvez vous répondre simplement

merci

ce qui est bizzard c'est que la composition du milieu n'entre pas en jeu

[mach3]

ce qui est bizzard c'est que la composition du milieu n'entre pas en jeu

justement si, E=kT ne donne qu'un ordre de grandeur. En fait c'est l'énergie d'agitation thermique associé à un degré de liberté. Plus il y a de degré de liberté, plus l'énergie d'agitation associée à une même température est grande. Et ça se complique encore plus car les degré de liberté peuvent être plus ou moins bloqués (ce qui diminue leurs contributions à l'énergie thermique totale).

une molécule de gaz monoatomique à 3 degré de liberté (translation selon x, y et z), donc ca donne . Pour un gaz diatomique, il y a des degré de liberté en plus, car les molécules peuvent tourner sur elles-mêmes ou vibrer, on arrive à . Et ça se complique de plus en plus avec le nombre d'atomes et les interactions que peuvent développé les molécules molécules entre elles.

Au final, on a plutôt une relation générale du style :

, Cv étant pour un gaz monoatomique par exemple, mais pouvant prendre tout un tas de valeurs différentes (et qui dépendent elles-mêmes de la température) selon la composition du système et que l'on mesure expérimentalement : c'est la capacité calorifique.

m@ch3

[invité576543]

Pour un gaz diatomique, il y a des degré de liberté en plus, car les molécules peuvent tourner sur elles-mêmes ou vibrer, on arrive à .

Pinaillage, mais c'est un degré de liberté en moins. Chaque atome apporte trois degrés de liberté, total 6. Il doit y en avoir un qui se bloque. Lequel? Vibration, j'imagine, puisque que la liaison contraint la distance entre les deux atomes.

Cordialement,

[invite61c21e86]

Bon je ne comprends plus rien vous m'avez embrouillez

On a tous un tres grand ego et c'est un reel plaisir que de t'impressioner!

Serieusement, meme si temperature et chaleur sont 2 notions bien disctinctes, elles sont quand meme souvent liees!

Effectivement si on apporte de la chaleur a un materiau, on peut calculer son changement de temperaturesi on connait certains parametres bien precis.

Avant d'expliquer plus de choses, tu es en quel classe?

[mach3]

Pinaillage, mais c'est un degré de liberté en moins. Chaque atome apporte trois degrés de liberté, total 6. Il doit y en avoir un qui se bloque. Lequel? Vibration, j'imagine, puisque que la liaison contraint la distance entre les deux atomes.

oui justement, je me disais ça, mais j'arrive pas à bien trouver les 5 degrés par molécules diatomique.

Mettons, le premier atomes à 3 degré de liberté. Si on suppose la longueur de la liaison fixe, on a que 2 degrés de liberté pour le deuxième atome (il est contraint de se balader sur une sphère de rayon fixe autour du premier). On a donc bien nos 5 degrés de liberté, mais les vibrations alors?? elles devraient permettre un 3e degré de liberté pour le deuxième atome? est-ce qu'en fait on les néglige dans le cas du gaz parfait diatomique?

Vu que la liaison oscille autour d'une longueur d'équilibre, je suppose que si l'élongation est faible, on peut considérer ce 3e degré comme bloqué. La contribution des vibrations serait alors << 1/2 kT donc négligeable devant 5/2 kT

m@ch3

[LPFR]

Bonjour.
Je voudrais faire remarquer que la relation entre énergie et température E=(n/2)kT est une relation statistique. C'est la température moyenne d'un ensemble. Ce n'est pas la température d'une particule isolée.

Pour revenir à la question originale, pour chaque système, objet (mais pas pour une particule isolée), etc. On peut trouver une relation ou correspondance entre sa température et son énergie.
Mais, comme Centaurus l'a très bien dit, on ne peut pas convertir de la température en joules ou vice-versa.

oui justement, je me disais ça, mais j'arrive pas à bien trouver les 5 degrés par molécules diatomique.

Le 5 degrés d'une molécule sont les trois de déplacement (x, y, z) plus la rotation autour d'un axe perpendiculaire au segment qui relie les deux atomes, et le 5ème, l'oscillation en distance entre les deux atomes.
Au revoir.

[invité576543]

Le 5 degrés d'une molécule sont les trois de déplacement (x, y, z) plus la rotation autour d'un axe perpendiculaire au segment qui relie les deux atomes

la rotation

Il y a un degré de liberté dans le choix de l'axe perpendiculaire au segment, non?

Autre manière de présenter les choses: dans un référentiel où l'atome A est immobile, la position de l'atome B peut être décrite par 3 variables, deux angles et une distance qui varient au premier ordre indépendamment chacun d'entre eux.

Encore une autre manière: si deux atomes ne sont pas liés, ils forment bien un système à 6 degrés de libertés. Si trois de ces degrés sont ceux du centre de masse, quels sont les trois autres? Et comment la contrainte "être liés" change ces trois autres?

Cordialement,