L'énergie cachée dans la matière d'une miche de pain

[bernard123]

Amis scientifiques, bonjour !
L'autre jour, je découpais une belle miche de pain en tranches régulières. Au bout de la 10e tranche, je me suis dit qu'il fallait pas mal d'énergie pour disloquer cette simple miche. Mais, si je diminue la largeur des tranches de moitié par exemple, il me faudra 2 fois plus d'énergie pour couper la miche. Si je divise encore la largeur des tranches par 2, c'est 4 fois plus d'énergie qu'il me faudra. etc... On voit bien que l'énergie nécessaire pour disloquer très très finement la miche et quasi infinie ! Ma question est : est-ce que cette énergie de "dislocation" peut être comparée ou en relation avec l'énergie contenue dans la matière, qui est libérée dans les centrales atomiques ou la bombe atomique? Mon but est de pouvoir vulgariser cette notion abstraite d'"énergie contenue dans la matière"; de la toucher du doigt pour ainsi dire... Merci !
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[LPFR]

Bonjour et bienvenu au forum.
Je vous conseille de remplacer la miche de pain et le couteau par un morceau de cuivre recuit et une lime. Là vous allez comprendre l'énergie qu'il faut dépenser pour séparer la matière en petits bouts séparés.
Cette énergie n'a rien de nucléaire. C'est de l'énergie de liaison entre atomes ou molécules. Quand vous arrachez un morceau, vous coupez les liaisons entre les molécules qui étaient en contact.
La nature de cette énergie est purement "chimique" (en étirant la définition de chimique) et est due au fait que quand les électrons les plus externes des atomes ou molécules sont partagées entre deux ou plusieurs molécules ou atomes, ils peuvent descendre à un niveau d'énergie plus bas qui est crée par la proximité des atomes.

Cette énergie n'a rien à voir avec mc² et est ridiculement plus petite.
Au revoir.

[bernard123]

Merci LPFR pour la précision et la vitesse de votre réponse!
En admettant que j'arrive à disloquer tous les atomes de la miche (ou du morceau de cuivre), de combien de fois est plus importante l'énergie mc2 (environ) ?

[b@z66]

Cette énergie n'a rien à voir avec mc².
Au revoir.

Hum, êtes-vous vraiment certain que la masse de l'ensemble des tranches sera la même que celle de la miche entière?

On va dire que c'est la part des anges...

[A voir en vidéo sur Futura]

[LPFR]

Re.
Un rapide calcul (non garanti) pour l'eau, donne que l'énergie de sublimation de la glace est 2,3 10^-10 fois mc².
A+

[bernard123]

oh... si je calcule bien: 4,3 milliards de fois plus grand... d'accord. une bombe atomique n'exploite qu'une partie de cette énergie n'est-ce pas ? et cette énergie (e=mc2) est celle obtenue théoriquement si on cassait l'atome, y compris le noyau, en élément : électrons, neutrons protons ? ou bien il faut aller plus loin pour l'obtenir ?

[LPFR]

Re.
Même pas besoin l'aller aussi loin. L'énergie de la bombe atomique provient de la différence de masse entre l'atome original d'uranium ou de plutonium et les deux atomes fils résultant de la fission.
A+

[bernard123]

MERCI ! et à bientôt peut-être pour de nouvelles questions !

[b@z66]

Hum, êtes-vous vraiment certain que la masse de l'ensemble des tranches sera la même que celle de la miche entière?

On va dire que c'est la part des anges...

Monsieur LPFR, j’attends toujours votre réponse concernant votre "catégorisme". Je vais finalement prendre votre silence pour de l'embarras quant à votre précédente déclaration... La cassure des liaisons chimiques A EFFECTIVEMENT AUSSI À VOIR avec la formule de l'équivalence masse-énergie même si cela n'en est qu'une partie infinitésimale. Reconnaitre ses excès dans ses déclarations n'est jamais une faute...

Cordialement.

[LPFR]

Monsieur LPFR, j’attends toujours votre réponse concernant votre "catégorisme". Je vais finalement prendre votre silence pour de l'embarras quant à votre précédente déclaration... La cassure des liaisons chimiques A EFFECTIVEMENT AUSSI À VOIR avec la formule de l'équivalence masse-énergie même si cela n'en est qu'une partie infinitésimale. Reconnaitre ses excès dans ses déclarations n'est jamais une faute...

Cordialement.

Re.
Et vous êtes dans ma liste des personnes auxquelles je ne réponds pas. Je fais ici une rare et dernière exception.

Au niveau de la discussion mas réponse est la bonne.
Si on travaille avec une précision meilleure que 1:10^10, alors oui, il faut ajouter toutes les énergies, y compris l'énergie thermique.
Mais il faut savoir donner les réponses en fonction du niveau et des intentions de ceux qui posent les questions. Sans leur compliquer la vie inutilement en coupant les cheveux en 10^10. Et ça apparemment vous l'ignorez.

Et je ne vois dois rien ni réponse ni rien d'autre. Et que vous preniez mon silence pour de l'embarras je m'en fous.

Adieu.

[b@z66]

Re.
Et vous êtes dans ma liste des personnes auxquelles je ne réponds pas. Je fais ici une rare et dernière exception.

Au niveau de la discussion mas réponse est la bonne.
Si on travaille avec une précision meilleure que 1:10^10, alors oui, il faut ajouter toutes les énergies, y compris l'énergie thermique.
Mais il faut savoir donner les réponses en fonction du niveau et des intentions de ceux qui posent les questions. Sans leur compliquer la vie inutilement en coupant les cheveux en 10^10. Et ça apparemment vous l'ignorez.

Et je ne vois dois rien ni réponse ni rien d'autre. Et que vous preniez mon silence pour de l'embarras je m'en fous.

Adieu.

Je vous remercie d'avoir reconnu donc votre manque de rigueur(qui est pourtant une valeur indispensable pour expliquer certaines choses en science) dans votre "formulation". Je n'ai de mon côté aucune animosité arbitraire à votre encontre et je me ferai un plaisir de revenir sur ce forum débattre de choses si intéressantes avec vous.

Bien à vous(même si vous vous en foutez) et à très bientôt.

[b@z66]

Mais il faut savoir donner les réponses en fonction du niveau et des intentions de ceux qui posent les questions. Sans leur compliquer la vie inutilement en coupant les cheveux en 10^10. Et ça apparemment vous l'ignorez.

Encore une dernière chose, je voulais juste rappeler l'intention de Bernard comme il l'indiquait dans son premier post.

est-ce que cette énergie de "dislocation" peut être comparée ou en relation avec l'énergie contenue dans la matière, qui est libérée dans les centrales atomiques ou la bombe atomique?

[albanxiii]

Bonjour,

Hum, êtes-vous vraiment certain que la masse de l'ensemble des tranches sera la même que celle de la miche entière?

Bien sur que non puisqu'on a rompu des liaisons chimiques. Mais le simple fait de poser cette question sans vous être interrogé sur les ordres de grandeurs mis en jeu vous disqualifie sur un forum de physique.
Autrement dit, mieux vaut ne rien dire et passer pour un idiot que de l'ouvrir et ne laisser aucun doute à ce sujet.

@+

[b@z66]

Bonjour,



Bien sur que non puisqu'on a rompu des liaisons chimiques. Mais le simple fait de poser cette question sans vous être interrogé sur les ordres de grandeurs mis en jeu vous disqualifie sur un forum de physique.
Autrement dit, mieux vaut ne rien dire et passer pour un idiot que de l'ouvrir et ne laisser aucun doute à ce sujet.

@+

Au lieu de me traiter d'idiot, ce que vous faites apparemment de "droit", vous devriez bien relire mes commentaires qui indiquaient bien en l’occurrence que j'étais au courant de l'ordre de grandeur(en y ayant mis même un peu d'humour gentillet de ma part au départ afin que la personne concernée se corrige d'elle-même) et vous appliquer à vous-même vos propres conseils. Ce à quoi j'ai réagi n'est pas l'ordre de grandeur mais à l'affirmation catégorique de monsieur LPFR dans sa première réponse qui disait en substance "L'énergie de liaison chimique N'A RIEN A VOIR dans l'équivalence masse-énergie". Cela ne vous choque peut-être pas d'un point de vue "comptable" mais nous sommes ici sur un forum scientifique(et non de comptabilité), il faut faire attention à ce qui est dit et y appliquer le minimum de rigueur pour ne pas dire d'aussi grosses énormités qui maltraitent le sens profond de concept tel que celui de l'équivalence masse-énergie. Pour ma part, monsieur LPFR a effectivement reconnu son inexactitude et cela qui m'a satisfait amplement.

"L'idiot" vous souhaite en tout cas une bonne soirée et espère sincèrement pouvoir redébattre avec vous.

Amitiés.

[stefjm]

L'esprit de Noël souffle sur ce forum...

[b@z66]

L'esprit de Noël souffle sur ce forum...

+1

Meilleurs vœux à tous ainsi que beaucoup de joie et de bonne humeur, en particulier à ceux qui en manquent!

[obi76]

Mouais, pour ma part je trouve ça un peu facile. Considérer de manquer de rigueur scientifique pour un facteur 10^-10, ça me laisse dubitatif, surtout en physique. Je vois surtout de la mauvaise foi à la pelle, juste pour taper gratuitement.

[b@z66]

Mouais, pour ma part je trouve ça un peu facile. Considérer de manquer de rigueur scientifique pour un facteur 10^-10, ça me laisse dubitatif, surtout en physique. Je vois surtout de la mauvaise foi à la pelle, juste pour taper gratuitement.

Comme je l'ai précédemment dit, mon intervention n'avait rien à voir avec un quelconque ordre de grandeur mais avec la justesse de l'affirmation suivante:

Cette énergie (l'énergie de liaison chimique) n'a rien à voir avec mc² et est ridiculement plus petite.

Si vous êtes en parfait accord avec cette affirmation, je vous invite alors prestement à aller corriger l'article de wikipedia sur E=mc2 et en particulier celui qui dit

Cependant le défaut de masse, de l'ordre du dixième de milliardième en valeur relative, est trop infime pour pouvoir être mis en évidence par des mesures expérimentales, qui arrivent au mieux à l'ordre du centième de millionième. C'est pour ça que l'on continue à utiliser le « théorème classique » de la conservation de la masse dans les réactions chimiques et dans la vie courante, mais en toute rigueur(mauvaise foi?) c'est inexact.

Et cela n'est pas gratuit, cela est pour ne pas laisser induire de contre-vérité sur l'équivalence masse-énergie.

[coussin]

Prochain étape : les effets dus à la Relativité Générale sur les niveaux d'énergie de l'atome d'hydrogène. Soyons rigoureux…

[b@z66]

Prochain étape : les effets dus à la Relativité Générale sur les niveaux d'énergie de l'atome d'hydrogène. Soyons rigoureux…

Et oui, être un bon scientifique, c'est ça aussi: être rigoureux.

[b@z66]

Prochain étape : les effets dus à la Relativité Générale sur les niveaux d'énergie de l'atome d'hydrogène. Soyons rigoureux…

PS: désolé mais, en toute rigueur, monsieur LPFR n'avait pas encore mentionné ces deniers effets concernant la relativité générale dans le passage de son explication qui fait polémique.

[bernard123]

euh... tout ça pour une miche de pain et une intuition matinale... restons zens et merci pour vos réponses !

[Theophane]

Bonsoir,

Je ne souhaite pas mettre de l'huile sur le feu, et je ne connais pas le passif de b@z66 sur ce forum. Cependant, quand j'ai lu les premiers échanges, je me suis dit que j'allai compléter la réponse en disant qu'il y avait quand même bien un défaut de masse en brisant les liaisons chimiques mais que l'ordre de grandeur était ridiculement petit.

Je n'ai donc pas besoin de le faire puisque b@z66 l'a fait, mais je soutiens l'idée qu'on ne peut pas dire que ça n'a RIEN à voir.

[b@z66]

euh... tout ça pour une miche de pain et une intuition matinale... restons zens et merci pour vos réponses !

C'est sûr... Entre un modo qui vous snobe pour des raisons obscures qui n'appartiennent apparemment qu'à lui, un autre qui vous traite à demi-mot d'idiot et un troisième qui vous taxe de mauvaise foi, on est très loin d'un argumentaire scientifique rigoureux. Alors effectivement restons zen et meilleurs voeux à vous.

[Theophane]

D'ailleurs, puisqu'on est dans les ordres de grandeur, j'avais vu ça à la cité de l'espace à Toulouse un jour. J'avoue que je n'ai jamais vérifié ceci, donc à prendre avec un peu de recul, mais l'idée est là. Et en effet, on récupère 10 fois plus d'énergie (en gros), avec une fusion qu'une fission.

Energie mise en jeu dans :
une réaction chimique : ~ 10^-9 ; 10^-10 de mc²
une fission (nucléaire) : ~ 10^-4 de mc²
une fusion (nucléaire) : ~ 10^-3 de mc²
une "annihilation" matière / antimatière : ~ 60% de mc²

[stefjm]

Mouais, pour ma part je trouve ça un peu facile. Considérer de manquer de rigueur scientifique pour un facteur 10^-10, ça me laisse dubitatif, surtout en physique. Je vois surtout de la mauvaise foi à la pelle, juste pour taper gratuitement.

Comme je suis un peu bârbâre, j'aime bien tâper, mais cordialement et sans mauvaise fois. (et aussi bien sur LPFR que sur b@ez66)

C'est intéressant ce débat sur la rigueur physique. (C'est un peu MDR d'entendre parler les physiciens de rigueur...)

La plupart des physiciens oublient qu'ils y a toujours plusieurs modèles et que faire de la physique, c'est choisir le bon. C'est cela qui est difficile, parce que faire des calculs avec des maths, n'importe quel calculateur (mathématiciens, étudiants, lycéens, collégiens, ordinateur) peut le faire...

Pour en revenir au thème du jour, tant qu'on utilise pas 10 chiffres décimaux significatifs pour les calculs et donc pour les constantes fondamentales utilisées, on se tape pas mal de l'énergie de masse de la rupture de liaison chimique.

Pour info, une petite liste des constantes physique qu'on connait à 10 chiffres significatifs.

Vitesse de la lumière : Une infinité car définie arbitrairement.
Les constantes diélectrique et magnétique, impédance du vide : idem

electron g factor 13 chiffres, le record à ce jour (à ma connaissance)
Constante de Rydberg : 12 Chiffres ! Pas mal

von Klitzing constant en Ohm : 10 chiffres
Conductance quatum : 10 chiffres
Rayon de Bohr, Rayon classique de l'électron : 10
Constante de structure fine : 10
Masse électron : 10

Après, c'est moins bon!

Masse du proton : 8 chiffres
Charge électrique : 8 chiffres
Constante de Planck : 8 chiffres

Constante de gravitation : 4 chiffres.

Pour les autres :
http://physics.nist.gov/cuu/Constants/index.html

Cordialement et joyeuses fêtes. (On bouffe du nez et c'est délicieux...)

[stefjm]

une "annihilation" matière / antimatière : ~ 60% de mc²

Il est théorique ou pratique celui là?
Parce qu'en théorie, c'est 100% et en pratique si ce n'est pas 100%, il faudra m'expliquer pourquoi. (surtout la façon de compter...)

[stefjm]

Prochain étape : les effets dus à la Relativité Générale sur les niveaux d'énergie de l'atome d'hydrogène. Soyons rigoureux…

Normal, l'électron va à c/137 et ce n'est guère négligeable devant c.

[obi76]

Re,

si vous voulez parler rigueur pas de soucis, dans ce cas autant prendre TOUT les effets possibles à chaque problématiques : ça les rendra impossible à résoudre. Un des pans de la physique consiste aussi à faire les approximations nécessaires pour pouvoir résoudre les problèmes. Alors oui, la rigueur je veux bien, mais commencer à dire qu'il est nécessaire de prendre en compte de près ou de loin les défauts de masses dus à des liaisons chimiques, on n'avancera pas d'un yota.

[coussin]

Discuter plus avant est inutile. Il y a de toute évidence un passif entre LPFR et b@z66 qui a poussé ce dernier à chipoter pour rien juste pour faire ch!@#.
Pas grave, ma liste d'ignorés a accueilli un nouveau pensionnaire. Ma bonne résolution c'est d'ignorer purement et simplement ces conn!@#$!@#