Pourquoi la goutte d'eau est sphérique ?

[invite9f7803cb]

Salut

J'ai appris il y a peu de temps que les atomes d'un corps possède de l'énergie et que, plus cet atome est attaché à un grand nombre d'atome, moins il possède d'énergie.

Et pour notre goutte d'eau, apparemment, elle "veut" avoir le moins d'énergie possible, donc elle veut un maximum d'atome à l'intérieur et un minimum en surface (car les atomes à l'intérieur sont plus connectés)
et donc, la sphère est la forme idéale pour justement avoir un minimum de surface extérieure.



Alors ce que j'aimerai comprendre :
les énergies des atomes, c'est bien l'énergie cinétique des électrons ?

pourquoi, plus un atome est lié à d'autres, moins il possède d'énergie ?

et pourquoi notre goutte d'eau "veut" avoir le moins d'énergie possible?


Merci d'avance
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[mc222]

salut, pour la dernière question, on peut extrapoler et dire que tout veut toujours avoir son énergie potentielle au plus bas, quand on lache un caillou par terre, quand l'éclaire touche le sole, quand du papier brule...

De manière encore plus générale, on pourrait dire que la nature a horreure des hétérogénéités, et que les quantité (masse, énergie ,quantité de mouvement...) on tendance à se disperser de manière homogène.

C'est valable pour la goutte d'eau, les molécules d'eau on tendance à vouloire être toutes dans le même état.

[invitec336fcef]

Salut
les énergies des atomes, c'est bien l'énergie cinétique des électrons ?

Précisément, c'est de l'énergie potentielle liée à la structure électronique, c'est-à-dire l'appartenance des électrons aux couches électronique de l'atome.

Maintenant, dans une liaison, on parle de l'énergie du complexe constitué des deux atomes, car ce complexe se comporte d'un point de vue énergétique différemment d'un atome seul (il a une structure différente, des niveaux d'énergie différents...)

Salut
pourquoi, plus un atome est lié à d'autres, moins il possède d'énergie ?

Ce n'est pas tout à fait exact. En fait, faites une recherche sur potentiel anharmonique. L'énergie potentielle d'une liaison entre deux atomes peut être décrite par une distribution anharmonique, qui possède un minimum. La liaison est très stable lorsque l'énergie potentielle est minimale. Ce qui ne veut pas dire que l'énergie doit être minimale pour qu'une liaison ait lieu : les molécules métastables notamment peuvent posséder une énergie qui n'est pas minimale, mais la liaison existe.

[invite93279690]

Salut,

Maintenant, dans une liaison, on parle de l'énergie du complexe constitué des deux atomes, car ce complexe se comporte d'un point de vue énergétique différemment d'un atome seul (il a une structure différente, des niveaux d'énergie différents...)

Il faut peut être préciser que les "liaisons" entre atomes dans une phase dense telle que la phase liquide sont rarement uniquement dues aux seuls électrons ou intéractions quantiques entre les molécules. Les intéractions collectives y sont pour beaucoup là dedans et en particulier la thermodynamique a son mot à dire dans l'histoire. Pour ma part je pense qu'une bonne estimation de l'energie de liaison effective entre deux molécules dans un liquide est donnée par la chaleur latente de vaporisation molaire divisée par le nombre d'Avogadro.
Au moins si on utilise cette définition, on trouve bien que la tension de surface dépend de la température.

pourquoi, plus un atome est lié à d'autres, moins il possède d'énergie

C'est une propriété générale de la description qu'on fait de la génération d'une force. Si tu es au troisième étage d'un immeuble tu as plus d'energie potentielle de gravitation que si tu es au rez de chaussé. C'est un postulat de la physique que la Nature va tendre à te faire aller au niveau d'energie le plus bas, autrement dit au rez de chaussé. Cela va se traduire par l'existence d'une force, le poids qui essaie de te rapprocher le plus possible du sol (tu n'as qu'à essayer de sauter du troisième étage pour t'en convaincre).
Une fois que tu es au rez de chaussé, il te faut fournir de l'energie pour retourner au troisième étage en luttant contre la gravité. Tu es donc bien "lié" à la terre puisqu'il existe une force qui ne cesse de te ramener au sol, l'état le plus lié correspondant à l'état "je suis au sol".

Ba pour les atomes et les molécules c'est pareil mais avec d'autres types de potentiels.

[A voir en vidéo sur Futura]