La chaleur est-elle de l'énergie ?

[Sethy]

Quand on parle d'un système, c'est par oposition à tout le reste.
Implicitement, il y a deux systèmes.
Celui particularisé et tout le reste.

Oui implicitement. Mais c'est justement la que réside l'astuce.

C'est comme en chimie avec les demi-piles. Implicitement il y a l'autre demi-pile, il n'empêche qu'on raisonne toujours par demi-pile.
C'est comme en électronique où "i" n'a pas de sens physique et implicitement seule la projection sur l'axe réel a un sens physique. Néanmoins un résultat incluant "i" apporte quelque chose.
C'est comme avec les comptes du ménage : les transferts vont bien aux différents fournisseurs, mais il est intéressant de ne raisonner que du point de vue du ménage.

Si on admet que ces démarches apportent quelque chose à leurs domaines respectifs, pourquoi ne pas admettre qu'en physique, il est plus intéressant de pouvoir raisonner sur un système seul ?
-----

[Sethy]

Là, pour moi tu fais de la soupe.
1) Q correspond à un transfert ou un flux (par définition)

Q a quelles unités ici ?

2) dQ/dt est une puissance thermique qui s’exprime en Watt. c’est la puissance du transfert (ou de la machine qui fait le transfert). Une machine qui procède à un transfert en développant une puissance de 100W aura transféré 360000J en 1 heure (0,1KWH) (par exemple une ampoule de 100W)

Je n'en disconviens pas. Le flux de chaleur a bien les dimensions d'une puissance.

C'est d'ailleurs en raison de cette possible confusion que je ne raisonne pas avec un système dynamique.

[yvon l]

Correction
Si maintenant tu décides que les réactifs et l'air ne forment plus qu'un seul système, le transfère est tout simplement masqué
Si tu prends comme système un volume de matière, les transferts au niveau moléculaire, atomique ... sont également masqué

[stefjm]

1) Q correspond à un transfert ou un flux (par définition)

à un transfert : oui
à un flux : ben c'est super maladroit d'utiliser le terme flux qui a d'autres sens (au moins deux en physique, pas la peine de lui en rajouter un!).

2) dQ/dt est une puissance thermique qui s’exprime en Watt. c’est la puissance du transfert (ou de la machine qui fait le transfert). Une machine qui procède à un transfert en développant une puissance de 100W aura transféré 360000J en 1 heure (0,1KWH) (par exemple une ampoule de 100W)

et c'est cela que la plupart des gens appellent le flux thermique ou flux de chaleur.
https://fr.wikipedia.org/wiki/Flux_thermique

Après, tu peux le faire exprès mais c'est maladroit!

[stefjm]

Oui implicitement. Mais c'est justement la que réside l'astuce.
C'est comme en chimie avec les demi-piles. Implicitement il y a l'autre demi-pile, il n'empêche qu'on raisonne toujours par demi-pile.
C'est comme avec les comptes du ménage : les transferts vont bien aux différents fournisseurs, mais il est intéressant de ne raisonner que du point de vue du ménage.

Oui.

Si on admet que ces démarches apportent quelque chose à leurs domaines respectifs, pourquoi ne pas admettre qu'en physique, il est plus intéressant de pouvoir raisonner sur un système seul ?

Moi, je l'admet volontiers.

C'est comme en électronique où "i" n'a pas de sens physique et implicitement seule la projection sur l'axe réel a un sens physique. Néanmoins un résultat incluant "i" apporte quelque chose.

Pas d'accord du tout.
D'abord parce que "i" a du sens physique mais c'est HS ici.
Ensuite parce que mélange maths et physique

Q a quelles unités ici ?

Une énergie bien sûr. Yvon est cohérent.

Je n'en disconviens pas. Le flux de chaleur a bien les dimensions d'une puissance.
C'est d'ailleurs en raison de cette possible confusion que je ne raisonne pas avec un système dynamique.

Je ne comprends toujours pas ta restriction.
Tous les systèmes que je connais sont dynamique.
Rien que ta chute de pierre l'est!
Bref, je ne comprends pas.

[yvon l]

Je n'en disconviens pas. Le flux de chaleur a bien les dimensions d'une puissance..

Non , Non et non,
1) flux d'énergie thermique = chaleur (et pas flux de chaleur, car tu dis alors flux de flux d'énergie)
2) la chaleur Q a la dimension d'une énergie: Joule. La puissance calorifique dQ/dt a la dimension d'une puissance: Watt

C'est d'ailleurs en raison de cette possible confusion que je ne raisonne pas avec un système dynamique..

Oui, tu serais alors dans la panade.

[stefjm]

Non , Non et non,
1) flux d'énergie thermique = chaleur (et pas flux de chaleur, car tu dis alors flux de flux d'énergie)

T'es lourd...
https://fr.wikipedia.org/wiki/Flux_thermique
Q = Chaleur = transfert thermique

Il vaut mieux éviter de parler de flux puisque dans ce contexte, il y a trop de sens possible!

Jamais tu peux respecter un peu les conventions?

2) la chaleur Q a la dimension d'une énergie: Joule. La puissance calorifique dQ/dt a la dimension d'une puissance: Watt

Oui, et dQ/dt s'appelle aussi flux thermique ou flux de chaleur.

D'où le merdier quand on est maladroit.

[Sethy]

Pas d'accord du tout.
D'abord parce que "i" a du sens physique mais c'est HS ici.
Ensuite parce que mélange maths et physique

C'est juste un parallèle avec l'avantage de raisonner à un niveau d'abstraction supérieur.

Une énergie bien sûr. Yvon est cohérent.

Je n'en suis pas si sûr. Regarde, il ne répond pas à la question. Ah OK, j'édite. Je viens de voir qu'il y a répondu. Ceci dit, le titre de la discussion est assez éclairant.

Je ne comprends toujours pas ta restriction.
Tous les systèmes que je connais sont dynamique.
Rien que ta chute de pierre l'est!
Bref, je ne comprends pas.

Oui, tu as 1000x raison.

Mais il faut un mot d'explication. Au départ tout vient d'une autre discussion sur l'entropie des systèmes ouverts. Et je sentais que dans l'approche d'Yvon, la notion de flux était mise à toutes les sauces. Donc, pour montrer son erreur d'interprétation, j'ai volontairement sorti la discussion de ce cadre.

Car on est d'accord, j'imagine. Avant de parler de système en régime (continu ou transitoire), il faut bien maitriser les systèmes non continu.

Yvon croit d'ailleurs (à tort) que je ne veux pas discuter du problème en régime dynamique. Mais je ne veux pas en discuter tant que ces questions et notamment celle du flux, n'est pas résolue. C'est la aussi que l'absence d'équations dans son discours est problématique. Parce qu'entre les flux de chaleur, flux de de matière, flux de d'énergie, flux de d'entropie, flux de de travail "basse entropie" et flux de de travail "haute entropie". Y a de quoi s'y perdre quand il n'y a aucune équation et surtout ... aucune dimensions aux grandeurs.

C'est la qu'est apparu le second problème (qui est maintenant vidé) du fameux "Q = 0", qui me faisait penser qu'Yvon confondait Q et dQ/dt. Et tous les autres problèmes sont comme apparu comme ça, au détour de discussions.

Alors imagine une confusion entre Q et dQ/dt que tu dois identifié avec des flux dynamiques ...

[yvon l]

à un transfert : oui
à un flux : ben c'est super maladroit d'utiliser le terme flux qui a d'autres sens (au moins deux en physique, pas la peine de lui en rajouter un!).

Et pourtant c’est ce qu’on trouve couramment dans le cadre général des transfert contenant de la matière et de l’énergie. Quand un volume donné (un système donné) est le siège de transferts, c’est à travers la surface totale de ce volume que les transferts apparaissent . Voir aussi https://fr.wikipedia.org/wiki/Th%C3%...lux-divergence

et c'est cela que la plupart des gens appellent le flux thermique ou flux de chaleur.
https://fr.wikipedia.org/wiki/Flux_thermique

Après, tu peux le faire exprès mais c'est maladroit!

Et bien pour moi on est dans la confusion des définitons.
Si tu te réfères au wiki anglais :https://en.wikipedia.org/wiki/Heat_flux
le flux thermique se réfère à une puissance par unité de surface (W/m²)
alors que le wiki français parle de puissance (W). https://fr.wikipedia.org/wiki/Flux_thermique

Donc ??? tu choisis quoi ???

[stefjm]

C'est juste un parallèle avec l'avantage de raisonner à un niveau d'abstraction supérieur.

Ok.

Ceci dit, le titre de la discussion est assez éclairant.

Un transfert d'énergie n'est pas identique à une énergie, tout comme un déplacement de masse n'est pas identique à une masse.

Donc ??? tu choisis quoi ???

Peu importe, mais je précise ce que je choisis.
Surtout si le dialogue devient sourd.

[coussin]

La surface n'est que la différence entre densité de flux et flux.
Une densité de flux est toujours (le truc) par unité de surface par unité de temps. C'est le nombre de "trucs" qui traverse une surface donnée en un temps donné.
Les "trucs" peuvent être tout ce qu'on veut. Des joules, des charges électriques (courant électrique), un "nombre de particule" (la courant de probabilité en MQ), de la masse, etc...

[coussin]

Puisqu'on parle ici de transfert de chaleur, vous savez sans doute que celui-ci peut se faire de 3 manières différentes : radiatif, diffusif et convectif.
Pour le transfert radiatif, ce sont des joules les "trucs" dans le flux (in fine, c'est un nombre de photons. Donc des Joules). Pour les modes diffusif et convectif, c'est du domaine de mécanique des fluides en fait.

[yvon l]

Puisqu'on parle ici de transfert de chaleur, vous savez sans doute que celui-ci peut se faire de 3 manières différentes : radiatif, diffusif et convectif.
Pour le transfert radiatif, ce sont des joules les "trucs" dans le flux (in fine, c'est un nombre de photons. Donc des Joules). Pour les modes diffusif et convectif, c'est du domaine de mécanique des fluides en fait.

Je préférerais parler de transfert de type thermique. (surtout pour le radiatif). Un corps noir est le siège d'un transfert thermique <--> rayonnant

[coussin]

On est donc d'accord qu'on se restreint dans cette discussion aux transferts de chaleur radiatif. Soit. C'est pour clarifier la discussion.

[yvon l]

Je me cite (yvon l) : 1) Q correspond à un transfert ou un flux (par définition)

à un transfert : oui
à un flux : ben c'est super maladroit d'utiliser le terme flux qui a d'autres sens (au moins deux en physique, pas la peine de lui en rajouter un!).

Tu as parfaitement raison, le flux est essentiellement lié à la puissance du transfert, pas à l'énergie transférée proprement dite
Je regrette, mais j'ai fais plusieurs fois l'erreur j’aurais du préciser ici: Q est l'énergie transportée par le flux
voir #342, 351, 385,389
Merci pour la remarque.

[Sethy]

Bon, je crois qu'on avance.

Alors attaquons-nous au problème de la bombe calorimétrique. Pour rappel, il s'agit de réaliser une réaction chimique à volume constant. Cette réaction dégage de la chaleur qui est dans un premier temps confinée dans la "bombe". Dans un second temps, cette chaleur va se dissiper dans l'environnement constitué du calorimètre lui même et d'un grand volume d'eau, provoquant une élévation de T°, ce qui va permettre de déterminer le ∆U (en fait le ∆H) de la réaction.

Intéressons-nous d'abord à ce qui se passe dans le second temps, c'est à dire le transfert thermique entre la bombe en elle-même et l'eau (+ calorimètre) environnante. Un flux de chaleur va s'établir en raison du gradient de T°.

De toutes les équations possibles, je choisi celle-ci qui me semble la plus compréhensible :



où Φ est le flux de chaleur (Joule/seconde, des Watts), t le temps, S la surface d'échange, T la température et x l'espace entre la source chaude et la source froide. L'expression ∆T/∆x représente le gradient thermique à l'origine du transport d'énergie thermique.

On peut évidemment diviser cette équation par S, la surface, ce qui fait alors apparaitre "l'autre" flux, φ qui a cette fois les dimensions de Watts/m2.

Dans l'exemple considéré, x, c'est "en gros" l'épaisseur du métal de la bombe, ∆T c'est la différence de t° entre le gaz chaud de la bombe et l'eau froide du calorimètre et S, c'est la surface immergée de la bombe.

La seule chose qui nous intéresse, c'est d'attendre que la t° de l'eau soit maximale, afin de déterminer la quantité de chaleur (Q) produite par la réaction (A l'équilibre thermique : Q = Qgaz + Qcalorimètre + Qeau).

Evidemment, il y a un "troisième" temps qui est celui dans lequel toutes ces calories vont se disperser dans le monde extérieur. Précisions que la cuve contenant l'eau est calorifugée de manière à perdre le moins de chaleur possible durant la manipulation.

Revenons maintenant sur le premier temps qui correspond à "l'explosion" du mélange d'Oxygène (sous pression) et du produit à analyser.

Il y a 2 manières de considérer cette transformation.

Soit on se dit que fondamentalement, l'énergie interne du mélange ne varie pas car on a simplement transformé de l'énergie potentielle chimique en énergie thermique. Ce n'est pas faux.

Mais pour ma part, je préfère considérer cette première transformation autrement en écrivant que :

∆U = Q.

Oui, il y a bien variation de l'énergie interne et production d'une certaine quantité de chaleur, qui reste dans un premier temps confinée dans la bombe elle-même. Cet apport d'énergie thermique provoquant la vaporisation des produits de réactions (il y a souvent de l'eau qui est produite) et une élévation de température des gaz et vapeurs présents dans les produits de la réaction (ainsi que de l'oxygène présent en large excès pour assurer une combustion complète).

Notons qu'en raison, justement, de la vaporisation de l'eau produite, la t° finale (juste après l'explosion) n'est pas linéairement dépendante de l'énergie dégagée.

Q = c.m_g.∆T + m_H2O.L

ou m_g représente la masse totale de gaz, m_H2O la masse d'eau produite par la réaction et L, la chaleur latente de vaporisation (ou Enthalpie de vaporisation).

L'autre avantage, mais j'aimerais une confirmation sur ce point, est qu'en faisant apparaitre la quantité de chaleur produite, le lien avec la production d'entropie apparait immédiatement. J'ai envie d'écrire que ∆S >= Q/T mais je ne sais pas si je peux l'écrire comme ça dans ce cas-ci.

[Sethy]

Si, évidemment, l'approche par le flux thermique est totalement indispensable pour ce qui se passe dans le second temps, j'avoue que dans la premier temps, je n'en vois pas trop l'intérêt.

Il n'y a pas de "surface" d'échange qui justifierait d'utiliser la densité de flux, ni réellement de "temps" d'échange qui justifierait le recours au flux thermique car la réaction d'explosion est quasi instantanée.

Il n'y a pas de "transport" de chaleur non plus puisque ce sont les produits de la réaction qui emportent cette énergie avec eux après la réaction. Il n'y a pas de gradient non plus.

[phys4]

Donc l'exercice sur la table est simple, je rappelle son énoncé : "Une machine thermique reçoit 120 joules sous forme de chaleur. Par la suite elle produit un travail de 100 joules. Quelle est la variation de son énergie interne ?".

Dans votre exercice de base, vous êtes passés à coté de la solution directe évidente :
L'énonce n'indique pas que le cycle est fermé, vous pouvez donc conserver un cycle ouvert dans lequel l'énergie rest stocké dans la machine.
La solution devient alors 120 J de chaleur apportée deviennent 100 J de travail et il reste 20 J de chaleur interne dans le dispositif.
Comme il n'est pas question de température, ni de cycle fermé, je ne fais pas intervenir le second principe.
Ce n'est pas une solution idéalisée, vous pouvez concevoir un piston poussé par la vapeur venant d'une chaudière.
Le système étant en équilibre en position basse (pression constant) vous apportez 120 J de chaleur sur la chaudière, le supplément de vapeur fait monter le piston. Les 20 J d'énergie thermique se trouvent dans le volume de vapeur supplémentaire, les échanges se font à température constante. La prise en compte de l'énergie cinétique est accessoire, elle est soustraite de l'énergie potentielle en début de course, pour être restitués à la fin.

Vous n'arriverez à convaincre "yvon" par de petits exercices de ce genre, il faudrait qu'il donne lui-même un exemple où la chaleur définie comme une part de l'énergie interne ne fonctionne pas. La dichotomie qu'il fait, provient probablement d'un exercice mal résolu ou d'un énonce incomplet, qu'il aurait rencontré au cours de ses études.
Le seul reproche que l'on peut faire à sa définition est que le mot chaleur devient inutile, puisque c'est une quantité qui n'existe pas. Par exemple pour un transfert radiatif, il n'y a plus de chaleur du tout au cours d'un transfert, puisque l'énergie thermique interne se transforme en rayonnement électromagnétique pour être retransformée directement en énergie thermique.

Il y a parfois quelque difficulté à définir la chaleur, car la valeur origine n'est pas évidente. pour faire le bilan de toutes énergies thermique contenues, il faudrait comparer l'état à la température T et l'état à 0K !
Il est toujours plus facile de considérer des variations de chaleur, c'est comme pour le potentiel, la définition du zéro demande de la rigueur.
Il ne faut pas oublier que la chaleur, comme la température ou l'entropie, sont des quantités statistiques définies seulement sur une grand ensemble de particules, elles n'existent pas pour une particule isolée.

Pour vos équations d'énergie, j'aurais préféré :

qui est beaucoup plus correct que des quantités absolues.

[Sethy]

Dans votre exercice de base, vous êtes passés à coté de la solution directe évidente :
L'énonce n'indique pas que le cycle est fermé, vous pouvez donc conserver un cycle ouvert dans lequel l'énergie rest stocké dans la machine.
La solution devient alors 120 J de chaleur apportée deviennent 100 J de travail et il reste 20 J de chaleur interne dans le dispositif.
Ce n'est pas une solution idéalisée, vous pouvez concevoir un piston poussé par la vapeur venant d'une chaudière.

Le système étant en équilibre en position basse (pression constant) vous apportez 120 J de chaleur sur la chaudière, le supplément de vapeur fait monter le piston. Les 20 J d'énergie thermique se trouvent dans le volume de vapeur supplémentaire, les échanges se font à température constante. La prise en compte de l'énergie cinétique est accessoire, elle est soustraite de l'énergie potentielle en début de course, pour être restitués à la fin.

Effectivement, le cycle était volontairement resté "ouvert" afin que justement il y ait une variation de l'énergie interne.

Ce que je voulais mettre en évidence, c'est qu'il est possible de raisonner sur l'énergie interne du système seul et c'est bien pour ça que je n'ai pas boucler le cycle, sinon à nouveau, cela faisait intervenir plusieurs sources et pouvait "noyer" le poisson.

Remarquons, qu'il n'y a jamais eu de réponse nette à cette question.

Vous n'arriverez à convaincre "yvon" par de petits exercices de ce genre, il faudrait qu'il donne lui-même un exemple où la chaleur définie comme une part de l'énergie interne ne fonctionne pas. La dichotomie qu'il fait, provient probablement d'un exercice mal résolu ou d'un énonce incomplet, qu'il aurait rencontré au cours de ses études.

Ici mon but est double, je m'adresse tant à yvon, qu'au lecteur. C'est un élément qu'il ne faut jamais perdre de vue.

A défaut de le convaincre lui, j'entends montrer les faiblesses du raisonnement aux lecteurs et futurs lecteurs.

Par contre, la où je vous rejoins, c'est dans la nécessité de le faire s'exprimer lui. C'est bien pour ça que j'ai tout fait pour qu'il mette ses idées en équation.

Le seul reproche que l'on peut faire à sa définition est que le mot chaleur devient inutile, puisque c'est une quantité qui n'existe pas. Par exemple pour un transfert radiatif, il n'y a plus de chaleur du tout au cours d'un transfert, puisque l'énergie thermique interne se transforme en rayonnement électromagnétique pour être retransformée directement en énergie thermique.

Plus que la notion de chaleur, qui je le reconnais se discute, je voulais montrer 3 choses :
1) les limites de l'approche par "tout est flux"
2) L'intérêt de ne considérer une transformation que du point de vue d'un système.
3) La confusion que le mot flux engendre, surtout lorsque celui-ci se tari.

Il y a parfois quelque difficulté à définir la chaleur, car la valeur origine n'est pas évidente. pour faire le bilan de toutes énergies thermique contenues, il faudrait comparer l'état à la température T et l'état à 0K !
Il est toujours plus facile de considérer des variations de chaleur, c'est comme pour le potentiel, la définition du zéro demande de la rigueur.
Il ne faut pas oublier que la chaleur, comme la température ou l'entropie, sont des quantités statistiques définies seulement sur une grand ensemble de particules, elles n'existent pas pour une particule isolée.

Pour vos équations d'énergie, j'aurais préféré :

qui est beaucoup plus correct que des quantités absolues.

Précédemment, j'écrivais cette relation de cette manière.

Mais toutes les sources que j'ai consultée l'écrivent maintenant sans les delta (une recherche google le montre bien).

Plus fondamentalement, j'ai quand même l'impression que cela peut engendrer une mécompréhension. Est-ce que la chaleur est une fonction d'état ? Je préfère raisonner en terme de quantité de chaleur et de quantité de travail.

[coussin]

Il y a toujours une surface en fait. L'objet qui reçoit la chaleur est de volume fini. Pour calculer toute la chaleur qu'il a reçu, il faut intégrer la densité de flux sur une surface (quelconque) entourant l'objet.

[yvon l]

Je crois qu’une synthèse en tenant compte des différentes remarques est nécessaire …

Ou comment passer de la thermostatique à la thermodynamique…

1) Un système est un ensemble d’objets considérés comme un tout délimité par un volume fermé.

2) le système contient de la matière et de l’énergie. l’énergie U dans le volume est connu à une constante près

3) le système est lui-même dans un environnement qui le contient. L’environnement en question, peut lui-même être un système comme défini en 1) et 2): systèmes emboîtés

4) un système reçoit de son environnement ou envoi dans son environnement de la matière et/ ou de l’énergie . Ces opérations à travers la surface qui délimite le volume du système avec son environnement s’appellent transferts.

5)Dans le cas de l’énergie,
--a) un transfert entrant augmente l’énergie du système d’un ∆U positif.
--b)Un transfert sortant diminue l’énergie du système, soi t un ∆U négatif
--c) En thermodynamique les transferts énergétiques sont soit le fait d’énergie ordonnée telle que le travail W, soit d’énergie désordonnée telle que la chaleur Q. (1*)
--d) formule de thermo. Pour un système dans son environnement ∆U = Q + W
--e) si le système est isolé de son environnement il faut écrire: ∆U = 0 ou ∆U = Q + W avec Q=0 et W=0
-- la formulation suivante est incorrecte: ∆U = Q + W = 0 car les transferts peuvent exister si Q=-W.

6) dans le cas général (énergie et/ou matière).
--a) Quand on considère un système donné, les transferts internes dans le système proprement dit, c’est-à-dire les transferts qui restent dans le volume ne nous intéressent pas, ils sont masqués pour notre étude (2*).
--b) Les transferts se faisant à travers la surface qui délimite un volume sont caractérisés par une puissance, c’est-à-dire une valeur par unité de temps.
Pour l’énergie, la quantité d’énergie par unité de temps P=dQ/dt et P= dW/dt. On peut donc parler pour ces transferts de flux. Chaque flux à donc une puissance P (cela peut être aussi une quantité de matière par unité de temps).
Après un certain temps (celui du transfert) une énergie telle que Q ou W (et aussi une quantité de matière) ont été transférées.

1* W peut être bidirectionnel, mais Q est monodirectionnel et est de type dissipatif
2* Si on veut étudier ces transferts internes, il faut définir des sous-systèmes (des sous-boites)

Qu'en pensez-vous
Je n'ai pas encore lu les messages de ce jour.

[phys4]

Effectivement, le cycle était volontairement resté "ouvert" afin que justement il y ait une variation de l'énergie interne.

Ce que je voulais mettre en évidence, c'est qu'il est possible de raisonner sur l'énergie interne du système seul et c'est bien pour ça que je n'ai pas boucler le cycle, sinon à nouveau, cela faisait intervenir plusieurs sources et pouvait "noyer" le poisson.

Remarquons, qu'il n'y a jamais eu de réponse nette à cette question.

J'espère qu'avec ma réponse, c'est plus net.

Précédemment, j'écrivais cette relation de cette manière.
Mais toutes les sources que j'ai consultée l'écrivent maintenant sans les delta (une recherche google le montre bien).

Plus fondamentalement, j'ai quand même l'impression que cela peut engendrer une mécompréhension. Est-ce que la chaleur est une fonction d'état ? Je préfère raisonner en terme de quantité de chaleur et de quantité de travail.

Ecrire une variation d'énergie dans un membre et pas dans l'autre est mathématiquement incorrect. Mais vous trouvez la même impasse pour le potentiel.
Je pense que si quelqu'un omet la variation, il prend une origine implicite sans le préciser, ce qui est néfaste, il vaut mieux le signaler quand cela semble ambigu. Egalement pour wiki, qui se dégrade de plus en plus, ne pas hésiter à corriger.

[Sethy]

Il y a toujours une surface en fait. L'objet qui reçoit la chaleur est de volume fini. Pour calculer toute la chaleur qu'il a reçu, il faut intégrer la densité de flux sur une surface (quelconque) entourant l'objet.

Même dans une réaction chimique en phase gazeuse durant la phase d'explosion ?

[Sethy]

Je crois qu’une synthèse en tenant compte des différentes remarques est nécessaire …

Si l'exercice se veut être d'établir une vision "habituelle" des choses, pourquoi pas.

Mais si au contraire le but est d'être exhaustif et rigoureux, la je ne suis pas d'accord.

Pour ma part, je préfère quelques principes généraux mais toujours applicable, qu'il suffit de lier pour répondre à une situation donnée qu'un agrégat souvent juste mais pas toujours qui finalement n'est jamais utilisable en l'état.

Rien que sur ce point-ci par exemple :

6) dans le cas général (énergie et/ou matière).
--a) Quand on considère un système donné, les transferts internes dans le système proprement dit, c’est-à-dire les transferts qui restent dans le volume ne nous intéressent pas, ils sont masqués pour notre étude (2*).

2* Si on veut étudier ces transferts internes, il faut définir des sous-systèmes (des sous-boites)

Je jette un morceau de sucre dans une bouteille opaque contenant de l'eau. La variation d'énergie sera imperceptible si je plonge la bouteille dans un calorimètre alors que la variation d'entropie sera très importante.

Et quels sont les sous-systèmes envisageables ? Le morceau de sucre ? L'eau sucrée ? En plus même lorsqu'il est totalement dissout, la diffusion continue, augmentant encore l'entropie.

J'imagine que ta réponse va être d'ajouter un petit *3. Mais à ce jeu la, il en faut beaucoup des * pour appréhender les choses dans leur ensemble.

Sans compter, qu'évidemment, on se prive totalement de l'étude individuelle des systèmes puisqu'ils doivent toujours être couplés.

[coussin]

Même dans une réaction chimique en phase gazeuse durant la phase d'explosion ?

Oui, je pense... Je n'y ai jamais réfléchi.
Pour calculer l'énergie cédée à l'environnement par une explosion, il faut intégrer la densité de flux sur une sphère entourant le lieu de l'explosion. Avec une hypothèse d’isotropie et après intégration sur tout le temps qu'à duré l'explosion, vous devez trouvez qu'une certaine quantité d'énergie a traversé 4π steradian lors de l'explosion.

[Sethy]

Oui, je pense... Je n'y ai jamais réfléchi.
Pour calculer l'énergie cédée à l'environnement par une explosion, il faut intégrer la densité de flux sur une sphère entourant le lieu de l'explosion. Avec une hypothèse d’isotropie et après intégration sur tout le temps qu'à duré l'explosion, vous devez trouvez qu'une certaine quantité d'énergie a traversé 4π steradian lors de l'explosion.

La durée de l'explosion se mesure au mieux en milisecondes.

La quantité de chaleur perdue par le milieu durant cette phase est certainement inférieure au %.

La question est, comment appréhender les 99 autres pourcents d'énergie chimique convertie en énergie thermique.

[Sethy]

La durée de l'explosion se mesure au mieux en milisecondes.

La quantité de chaleur perdue par le milieu durant cette phase est certainement inférieure au %.

La question est, comment appréhender les 99 autres pourcents d'énergie chimique convertie en énergie thermique.

Et, évidemment, question subsidiaire, comment calculer la variation d'entropie de la réaction d'explosion en elle-même qui vient s'ajouter à celles due aux diffusions de chaleur successives (Bombe > eau, eau > monde extérieur).

[yvon l]

Si l'exercice se veut être d'établir une vision "habituelle" des choses, pourquoi pas.

Mais si au contraire le but est d'être exhaustif et rigoureux, la je ne suis pas d'accord.

???? ???

Pour ma part, je préfère quelques principes généraux mais toujours applicable, qu'il suffit de lier pour répondre à une situation donnée qu'un agrégat souvent juste mais pas toujours qui finalement n'est jamais utilisable en l'état.

Tu ne pourras alors jamais faire de la vraie thermodynamique (à variation d’équilibre)
Faut sortir de ta zone de confort

Rien que sur ce point-ci par exemple :
Je jette un morceau de sucre dans une bouteille opaque contenant de l'eau. La variation d'énergie sera imperceptible si je plonge la bouteille dans un calorimètre alors que la variation d'entropie sera très importante.

Et quels sont les sous-systèmes envisageables ? Le morceau de sucre ? L'eau sucrée ? En plus même lorsqu'il est totalement dissout, la diffusion continue, augmentant encore l'entropie.

J'imagine que ta réponse va être d'ajouter un petit *3. Mais à ce jeu la, il en faut beaucoup des * pour appréhender les choses dans leur ensemble.

Sans compter, qu'évidemment, on se prive totalement de l'étude individuelle des systèmes puisqu'ils doivent toujours être couplés.

J’ai évité expressément de parler d’entropie dans mon intervention. Et cela pour avancer progressivement. Maintenant si tu veux on peut.
1) Si le calorimètre est le système . Ce système étant isolé de son environnement on aura (voir point 5)—e) ) ∆U = 0 ou ∆U = Q + W avec Q=0 et W=0
L’énergie dans le calorimètre est constante. Alors que toi tu me parles d’une variation d’énergie imperceptible ??
Par contre dans le calorimètre il y a des choses qui se produisent . En particulier, comme tout système isolé, l’ensemble des éléments du système verra augmenter au cours du temps son entropie, jusqu’au moment où le système atteindra son maximum d’entropie (sucre fondu). On dit alors que le système est à l'équilibre.
Est-ce que cette formulation te convient. Par contre je ne peux pas analyser les transferts matière/ énergie internes si je reste dans le système calorimètre. Si je veux en faire une analyse fine, je dois passer à une échelle microscopique et définir un système microscopique (moléculaire) pour étudier les transferts énergie/matière (voire même une échelle atomique) Je te fais remarquer qu’à cette échelle l’entropie n’a plus beaucoup de sens

Correction: dans mon message #411 en bas il faut lire
1* W peut être bidirectionnel, et la direction de Q dépend du sens de la différence de température.

[yvon l]

Pour vos équations d'énergie, j'aurais préféré :

qui est beaucoup plus correct que des quantités absolues.

Donc tu parles de variations de transferts (Q et W) ???

[coussin]

La durée de l'explosion se mesure au mieux en milisecondes.

La quantité de chaleur perdue par le milieu durant cette phase est certainement inférieure au %.

La question est, comment appréhender les 99 autres pourcents d'énergie chimique convertie en énergie thermique.

Je ne comprends pas très bien ce message...
Quoi qu'il en soit, faire le bilan énergétique d'une explosion ne me semble pas être une tâche très difficile, non ? Écrire proprement que l'énergie totale avant l'explosion vaut l'énergie totale après et le tour est joué. La notion de flux vient du fait que parmi l'énergie après l'explosion, une partie est rayonnée (chaleur et bruit).