Température d'une particule

[tomMdu76]

Bonjour,
Si un gaz à une température de 543℃ par exemple , est-ce qu'on peut affirmer qu'une particule composant ce gaz à une température de 543℃ en vertu de la théorie cinétique des gaz liant la température et l'énergie cinétique moyenne des particules . Merci
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[XK150]

Bonjour,
Non, dans la théorie des gaz parfaits , la distribution de Maxwell Boltzman donne la fréquence relative avec laquelle une vitesse particulière peut être trouvée .
A l' équilibre , cette distribution ne varie plus , mais chacune des particules peut changer de vitesse .
On peut noter que les neutrons libres dans un milieu donné se comportent de la même façon .
https://fr.wikipedia.org/wiki/Loi_de...ses_de_Maxwell

[tomMdu76]

D'accord merci beaucoup. Mais peut-on associer une température à une particule en fonction de son énergie cinétique ?

[Nomeho]

Hi,

Non, la température, au sens commun du terme, n'est pas définie pour une seule particule. Il s'agit d'une grandeur macroscopique et il n'y a pas de sens à définir une telle notion pour une seule particule. (Calculer une moyenne sur un seul terme?)

On pourrait, à la rigueur, tout de même définir la température au sens thermodynamique, comme T=dU/dS. Mais j'ai du mal à en voir l’intérêt.

[A voir en vidéo sur Futura]

[LPFR]

Bonjour.
Totalement d’accord.
Peut-être que, pour épater la galerie, des journalistes on pu attribuer une température à une particule seule, en associant sa vitesse à la vitesse moyenne dans un gaz.
Mais ça n’a pas de sens en physique.
Au revoir.

[Amanuensis]

C'est pourtant utilisé couramment dans des articles scientifiques (e.g., notion d'atomes ultra-froids). Comme partout en physique, suffit de connaître les conventions de terminologie, souvent propres à un domaine, et adapter sa lecture des termes au contexte. Oui, il y a des contextes où parler de la température d'une particule est utilisé pour parler de son énergie cinétique, selon la conversion E = kT.

Notons par exemple que sur le site http://physics.nist.gov/cuu/Constants/index.html (pas vraiment un site d'amateur ou de journalisme), dans la liste des conversions des unités d'énergie (http://physics.nist.gov/cuu/Constants/energy.html), on trouve bien les kelvins (et avec k comme facteur de conversion entre joules et kelvins).

Notons au passage que la moyenne d'une seule valeur a parfaitement un sens, mais que la moyenne de l'énergie cinétique dans la distribution de Maxwell est 3/2 kT, ce qui n'est pas exactement la conversion utilisée, du moins telle qu'indiquée par le site du NIST.

Tout cela ne change pas le point principal indiqué dans les messages précédents qu'il ne s'agit pas d'une température au sens correct, c'est juste une convention de terminologie utilisée dans des contextes (y compris scientifiques) limités, qui n'incluent pas la thermodynamique ou la physique statistique.