De la masse d'un objet et de sa température

[invite251213]

Bonjour à tous .

Voilà ma question :

On considére deux systémes à l'équilibre thermodynamique .
On se place dans un référentiel immobile apr rapport à ces deux systémes .
On considére que ces deux systémes ont toutes leurs variables d'état identiques sauf leur température .
Cela implique que le systéme ayant la température la plus élévée aura une énergie interne plus grande que l'autre .

Or , d'aprés la relativité restreinte , l'énergie d'un corps au repos est égale à sa masse bon , ok , à c au carré prés ...).
J'en déduis que le corps le plus chaud aura une masse plus grande que l'autre , et que la différence de masse entre les deux corps sera
égale à la différence de leur énergie interne divisée par le carré de la vitesse de la lumiére .

Es-ce vrai , ou est-ce que je me suis planté quelque part en identifiant énergie interne et masse et en appliquant la célébre formule E=m(c^2) hors de son contexte normal ?
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[invitea774bcd7]

C'est vrai mais c'est bien entendu complètement minime
Avec le bémol que la masse est invariante tout de même.

[invite251213]

C'est vrai mais c'est bien entendu complètement minime

OK , merci beaucoup pour cette réponse rapide .

Mais , tout de même , cela me fait poser une autre question : quelle est la différence entre masse et énergie interne ?? ca se résume à un banal facteur C au carré ou c'est plus subtil ?

[invitea774bcd7]

C'est tout bête : quand tu augmentes la température d'un corps, les particules le constituant « bougent plus ».

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite1c0eeca8]

tu sempbles confondre énergie interne et energie de masse

la 1ere dépend uniquement de la temperature ( pour un gaz parfait)

la seconde est lié à la masse du système

les deux n'ont strictement rien avoir

On considére deux systémes à l'équilibre thermodynamique

tu voulais dire "On considére deux systémes à l'équilibre thermodynamique chacun séparément"

[invitea774bcd7]

http://en.wikipedia.org/wiki/Mass_in...ral_relativity

Je cite

If two objects have the same mass, and we heat one of them up from an external source, does the heated object gain mass? If we put both objects on a sensitive enough balance, would the heated object weigh more than the unheated object? Would the heated object have a stronger gravitational field than the unheated object?
The answer to all of the above questions is yes. The hot object has more energy, so it weighs more and has a higher mass than the cold object. It will also have a higher gravitational field to go along with its higher mass, by the equivalence principle.

[invite1c0eeca8]

non je conteste l'article car la masse est un invariant donc son energie de masse ( au repos) est la meme ce qui augmente c'est l'energie totale gammamc² = mc² + Ec (par l' intermédiaire de Ec que l'on retouve dans l'expression de U l'énergie interne )

[invitea774bcd7]

OK conteste si tu veux
Il n'en reste pas moins que le champ gravitationnel produit par un objet dépend de sa température

[invite251213]

non je conteste l'article car la masse est un invariant donc son energie de masse ( au repos) est la meme ce qui augmente c'est l'energie totale gammamc² = mc² + Ec (par l' intermédiaire de Ec que l'on retouve dans l'expression de U l'énergie interne )

Il me semble que tu confonds les notions d'énergie cinétique et de température .
La température d'un objet n'a rien à voir avec son énergie cinétique .

Si tu augmente la température d'un objet , ses constituants (particules) vont dans le cas classique , voir leur énergie cinétique augmenter , mais la vitesse et l'énergie cinétique de l'objet vont rester constantes .

si on chauffe un objet , son énergie totale augmente , son énergie cinétique reste constante , mais pas son énergie interne .

Quand on dit que la masse est unninvariant ca veut dire que sa valeur ne depend pas du référentiel , pas que celle-ci ne peut pas varier au cours du temps .

[invite1c0eeca8]

t pas d'accord avec mes arguments ?

ben , si oui, je suis désolé mais le champ de gravitation y est le meme ! sinon connais tu la dependance de g avec T

merci guerom00...

[invite1c0eeca8]

La température d'un objet n'a rien à voir avec son énergie cinétique .

c'est exact mais l'énergie interne depend de l'énergie cinetique quadratique moyenne des particules du gaz ! donc de gamma

[invite1c0eeca8]

Quand on dit que la masse est unninvariant ca veut dire que sa valeur ne depend pas du référentiel , pas que celle-ci ne peut pas varier au cours du temps .

oui mais pour faire varier la masse il faut la transformer en energie (ou vice-versa) et je doute qu'élever la temperature de qq centaines ou milliers de degré on atteigne la fusion ou la fission

[invite251213]

c'est exact mais l'énergie interne depend de l'énergie cinetique quadratique moyenne des particules du gaz ! donc de gamma

Ben non , gamma c'est la vitesse de l'objet , pas de ses constituants .
Les particules peuvent aller à la vitesse ou elles veulent , si l'objet est immobile , sa vitesse est nulle , et donc pas d'énergie cinétique , juste de la masse , l'énergie cinétique des particules sera incluse dans la masse vec pleins de trucs aps cools comme des champs.

[invite1c0eeca8]

dans ce cas là, je ne vois pas comment la temperature pourrait engendrer un gain de masse

faut que tu m'expliques

[invitea774bcd7]

Y a pas de gain de masse. La masse est un invariant, c'est la quantité de matière (quand on chauffe un truc celui-ci ne perd ou ne gagne pas de particules…)
C'est le poids qui est différent. Un truc chaud pèse plus lourd que le même truc froid.

[invite1c0eeca8]

Y a pas de gain de masse. La masse est un invariant, c'est la quantité de matière (quand on chauffe un truc celui-ci ne perd ou ne gagne pas de particules…)
C'est le poids qui est différent. Un truc chaud pèse plus lourd que le même truc froid.

bon alors t d"accord avec moi pour réfuter deja la moitié du passage de ton article.

Explique moi alors comment un corps + chaud augmente son champ de pesanteur ? merci

[invitea774bcd7]

Nan en fait je me suis trompé
En y réfléchissant bien, il y a effectivement un gain de masse

De la même manière que la masse d'un proton est déterminée par l'énergie de ses constituants (ses 3 quarks et le champ de gluons) la masse d'un objet macroscopique doit être déterminée par l'énergie de ses constituants (ses atomes)

C'est tout simple quand on y réfléchit

[invite1c0eeca8]

De la même manière que la masse d'un proton est déterminée par l'énergie de ses constituants (ses 3 quarks et le champ de gluons) la masse d'un objet macroscopique doit être déterminée par l'énergie de ses constituants (ses atomes)

j'essaie de te comprendre. c quoi l'énergie des atomes ?

[invitea774bcd7]

Bah si ils bougent ou pas, leurs températures quoi.
La température pour un solide macroscopique, c'est l'état de vibration de chacun de ses atomes.

[invite1c0eeca8]

Bah si ils bougent ou pas, leurs températures quoi.
La température pour un solide macroscopique, c'est l'état de vibration de chacun de ses atomes.

ouaih... pas tres rigoureux comme demonstration...

- on était parti sur un gaz maintenant c'est un solide
- l'energie d'un atome devient son énergie de (ses) vibrations ... exit leur énergie de masse . Masse qui d'après toi n'est faite que d'énergie et de champ !

perso, je m'y perds. Tu soutiens qu'un corps chauffé voit sa masse augmenter , ok, mais alors, comment l'expliques tu ?
dis nous aussi si tu raisonnes sur un gaz ou solide
merci

[invitefd754499]

Bonjour,

dis nous aussi si tu raisonnes sur un gaz ou solide
merci

Qu'est ce que ça change ?

Cdlt.

[invite1c0eeca8]

Qu'est ce que ça change ?

Cdlt.

tu verras cdlt

[invitee516d6cf]

http://en.wikipedia.org/wiki/Mass_in...ral_relativity

Je cite

Et est-ce que c'est aussi le cas dans l'espace? Est-ce que cela veut dire que réduire la température d'un objet le rend moins lourds? S'il s'avère que ce soit vrai, qu'en est-il des photons? Dernière question, si le principe est inverse ou égal dans l'espace, ne peut-on pas augmenter ou baisser la température d'un objet solide afin que celui-ci se déplace plus rapidement?

Merci de m'éclairer^^

[stefjm]

Et est-ce que c'est aussi le cas dans l'espace? Est-ce que cela veut dire que réduire la température d'un objet le rend moins lourds? S'il s'avère que ce soit vrai, qu'en est-il des photons? Dernière question, si le principe est inverse ou égal dans l'espace, ne peut-on pas augmenter ou baisser la température d'un objet solide afin que celui-ci se déplace plus rapidement?

Les lasers permettent de refroidir.
Si en plus il allège la matière...
Serais-ce mesurable? (ordre de grandeur?)

[invite58a61433]

Bonjour,

Qu'est ce que ça change ?

Strictement rien

Serais-ce mesurable?

Peu probable. On peut faire un raisonnement d'ordre de grandeur. Classiquement dans les systèmes avec un hamiltonien cool on a d'énergie par degré de liberté du système. Ainsi pour une élévation de température tu as une variation d'énergie pour un gaz parfait de N particules par exemple. Ce qui donne une borne supérieure de variation de masse de . Pour et disons N de l'ordre du nombre d'Avogadro, on trouve quelque chose de l'ordre de 10^-14 kg. Pour un échantillon de matière macroscopique ce qui est en pratique impossible à mesurer.

Pour être plus rigoureux il faudrait raisonner en terme de la somme des 4-vecteurs énergie-impulsion des particules constituants le solide, gaz, liquide, plasmas, mettez ce qu'il vous plaira ici : ...
Mais à vue de nez ce donnera plus ou moins le même résultat.

S'il s'avère que ce soit vrai, qu'en est-il des photons?

Un photon tout seul n'a pas de température, la température n'est que la manifestation d'un comportement statistique des constituants microscopiques (le pluriel est important). Cependant un gaz de photons peut avoir une température, mais absolument pas un photon tout seul (et une masse aussi d'ailleurs, mais attention ne me faites pas dire ce que je n'ai pas dit, un photon n'a pas de masse . Seul un ensemble de photons peut en avoir une).

Dernière question, si le principe est inverse ou égal dans l'espace, ne peut-on pas augmenter ou baisser la température d'un objet solide afin que celui-ci se déplace plus rapidement?

Vu que le gain (ou la perte) de masse est extrêmement faible ça ne présente aucun intérêt pratique.