Détante de Joules

[invite0ae2ca7b]

Bruxelles, dimanche 18 septembre 2011

(Voir la question posée dans le forum débat scientifique il y a quelques minutes)

Un gaz est contenu dans un volume fermé. Un autre volume fermé est vide. On ouvre un robinet entre les deux volumes. Le gaz occupe les deux volumes. Les conclusions de cette expérience sont: il n'y a pas d'échanges mécanique et thermique avec l'extérieur.

Le gaz est contenu dans le compartiment de gauche. Le compartiment de droite est vide. Lorsqu'on ouvre le robinet (qu'on va prendre de même section que les deux compartiments), le gaz exerce toujours sa pression sur la paroi de gauche. Et pas encore sur la paroi de droite. C'est pe principe d'un moteur fusée. L'ensemble des compartiments recule vers la gauche.

Quand le gaz arrive (certaines molécules arrivent plus vite que d'autres...) sur la paroi de droite, globalement sa pression a diminué.
Va-t-il arrêter le mouvement amorcé?

On peut évidement réaliser l'expérience de manière symétrique (le gaz au centre, deux robinets, deux compartiments vides à gauche et à droite). A volumes égaux, le gaz est-il en final dans le même état qu'une expérience non symétrique.

Denise
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[albanxiii]

Bonjour,

Le gaz est contenu dans le compartiment de gauche. Le compartiment de droite est vide. Lorsqu'on ouvre le robinet (qu'on va prendre de même section que les deux compartiments), le gaz exerce toujours sa pression sur la paroi de gauche. Et pas encore sur la paroi de droite. C'est pe principe d'un moteur fusée. L'ensemble des compartiments recule vers la gauche.

Cela n'est pas correct puisque le gaz exercce une pression identique sur la surface opposée du compartiment qui le contient.

[invite0ae2ca7b]

Sauf quand on ouvre le robinet..................Il n'exerce plus la pression que sur le surface de gauche.
La Société Française de Physique m'avait répondu à l'époque qu'il fallait considérer des compartiments relativement massifs par rapport à la masse de gaz mise en oeuvre........................ ......

[albanxiii]

Re,

Sauf quand on ouvre le robinet..................Il n'exerce plus la pression que sur le surface de gauche.

Non, il exerce toujours une pression sur la surface de droite.
Il y a effectivement une petite différence de pression appliquée entre les deux parois à cause de l'ouverture du robinet, c'est d'ailleurs un principe utilisé pour la propulsion dans l'espace.

Mais en dehors de ce cas, si votre récipient est placé sur une surface normale, il y a plus que très fort à parier que les forces de frottement surface / récipient empêcheront tout mouvement d'ensemble/

[A voir en vidéo sur Futura]