La chaleur est-elle de l'énergie ?

[Amanuensis]

PS: 1) C'est valable en classique comme en lorentzien.

2) C'est cohérent avec le fait qu'un changement de référentiel inertiel transforme une densité statique en flux!

Et corrigendum: c'est stock, pas variation de stock. Une variation de stock est le pendant d'une variation de flux (et deux aspects du gradient du stock-flux) ; et pour une grandeur conservative, les théorèmes Green-Ostrogradski et apparentés s'appliquent).

Et donc flux et stock sont les deux aspects qui vont ensemble, contrairement à ce que j'ai écrit, désolé.
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[Sethy]

Revoir aussi mon message #84 en ayant à l'esprit que pour maintenir mon stock, dans le système, il faut un flux énergétique qui le traverse le système.
Dans le cas du lac, pour maintenir le volume d'eau, il faut compenser la fuite (flux sortant) par un débit entant = au débit sortant (fuite).

Non, non, surtout pas. Ca complique tout inutilement. D'abord savoir marcher et puis apprendre à courir.

[Amanuensis]

PPS: Je pense que je me suis emmêlé les pédales dans les détails (j'écris de tête et à la va-vite, pas trop le temps...), mais cela donne les pistes pour ré-écrire tout ça proprement pour bien mettre en relation stocks et flux.

[Sethy]

PPS: Je pense que je me suis emmêlé les pédales dans les détails (j'écris de tête et à la va-vite, pas trop le temps...), mais cela donne les pistes pour ré-écrire tout ça proprement pour bien mettre en relation stocks et flux.

Oui, c'est probable. Encore faut-il avoir le niveau. J'ai bien un peu fait mumuse avec les quadrivecteurs en RG et en QED, mais déjà bien comprendre ce qu'est le courant Jmu (je ne sais même pas si c'est un indice covariant ou contravariant alors ...).

Si d'autres intervenants s'en sentent capables, je leur laisse la parole.

[yvon l]

Oui, c'est probable. Encore faut-il avoir le niveau. J'ai bien un peu fait mumuse avec les quadrivecteurs en RG et en QED, mais déjà bien comprendre ce qu'est le courant Jmu (je ne sais même pas si c'est un indice covariant ou contravariant alors ...).

Si d'autres intervenants s'en sentent capables, je leur laisse la parole.

Pour ma part, par respect avec les intervenants du fil, j'évite l'aspect mathématique inutile dans ce fil (surtout s'il n'apporte rien)

[yvon l]

Non, non, surtout pas. Ca complique tout inutilement. D'abord savoir marcher et puis apprendre à courir.

C'est le mot flux qui te gène ?

[stefjm]

Non, non, surtout pas. Ca complique tout inutilement. D'abord savoir marcher et puis apprendre à courir.

Je sais marcher, donc je cours.
cas du lac : dVolume=(débit2-débit1).dt=0
Volume=cte si débit égaux

Je ne vois pas ce qui pose soucis...

[Sethy]

C'est le mot flux qui te gène ?

Je ne peux mieux l'exprimer qu'avec mes interventions 86 et 87.

[stefjm]

Pour ma part, par respect avec les intervenants du fil, j'évite l'aspect mathématique inutile dans ce fil (surtout s'il n'apporte rien)

Inutile?
Pour moi, c'est éclairant au contraire...
Vous n'avez jamais été tenté de regarder du point de vue du transfert d'énergie? donc d'utiliser le référentiel de la chaleur échangée?

[stefjm]

Dans le second cas il y a 3 flux et dans le premier 0. Sinon tu devrais avoir des "flux de flux" dans le second puisque chaque élément du cas simple devient un flux dans le cas du système dynamique qui ne varie pas.

Dans le cas général, j'appellerais cela une accélération : une vitesse de vitesse.

Et la effectivement, le flux de chaleur est directement dans l'équation (dQ/dt).

Mais comme je le disais, absolument "tout est flux" (dérivée par rapport au temps).

je n'ai jamais rencontré cette écriture mathématique.

[Sethy]

Je sais marcher, donc je cours.
cas du lac : dVolume=(débit2-débit1).dt=0
Volume=cte si débit égaux

Je ne vois pas ce qui pose soucis...

C'est bien justement parce que la puissance est une dérivée temporelle que le passage d'un problème simple à un problème dépendant du temps est si périlleux.

De toute manière, j'ai échoué à vous convaincre. Les confusions entre puissance et énergie dans les derniers posts (#117) me le montrent bien, de même que le manque de remise en question (Q=0) également. Pour ma part, je pense avoir été ouvert (#113) à la discussion qui ne fut pas inintéressante.

Mais je suis un peu à court d'arguments, sans devoir sans cesse recycler les mêmes.

[Sethy]

Dans le cas général, j'appellerais cela une accélération : une vitesse de vitesse.


je n'ai jamais rencontré cette écriture mathématique.

De quel partie parles-tu des "d ronds", des petits delta ou des "d ronds de Delta U" ?

Et je l'ai écrit, c'est peut être faux, mais c'était une tentative de mettre des équations pour sortir de la simple discussion.

[stefjm]

des "d ronds de Delta U".
Toujours vu sous forme différentielle dU.
et en thermo, je n'ai toujours vu que des intégrations sur des chemins et jamais en fonction du temps.
Je n'ai toujours fait que de la thermostatique entre deux états.

mais j'étais pas bien fort...

[yvon l]

Inutile?
Pour moi, c'est éclairant au contraire...
Vous n'avez jamais été tenté de regarder du point de vue du transfert d'énergie? donc d'utiliser le référentiel de la chaleur échangée?

Excuse-moi, mais je ne comprends pas

[yvon l]

Je ne peux mieux l'exprimer qu'avec mes interventions 86 et 87.

Et que penses-tu dans le contexte de la discussion des flux de transport (ses formes)(transport fluxes)? voir https://en.wikipedia.org/wiki/Flux

[Sethy]

des "d ronds de Delta U".
Toujours vu sous forme différentielle dU.
et en thermo, je n'ai toujours vu que des intégrations sur des chemins et jamais en fonction du temps.
Je n'ai toujours fait que de la thermostatique entre deux états.

mais j'étais pas bien fort...

Ici, j'ai repris une formulation vue au cours de "thermodynamique des systèmes de non équilibre" que j'ai suivi à l'époque. On suivait la variation d'une autre grandeur, le Delta G qui est plus souvent utilisée en chimie et la variation était calculée par rapport au dksi, le paramètre d'avancement de la réaction.

Ce qui donnait des formules incluant notamment des avec .

C'est une grandeur assez complexe car il existe plusieurs Delta G différents (standard, de réaction, ...) dont un d'entre eux est relié à la constante d'équilibre d'une réaction :



Mais bon, j'ai aussi beaucoup perdu. En plus, c'est toujours plus facile de parler de choses très pointues que des bases.

[Sethy]

Et que penses-tu dans le contexte de la discussion des flux de transport (ses formes)(transport fluxes)? voir https://en.wikipedia.org/wiki/Flux

Mais je n'ai rien contre les flux. Ils sont utiles et indispensables pour certaines choses. Mais je te l'ai déjà expliqué, je sentais qu'en réduisant tout à cette seule vision tu perdais de vue certains phénomènes dans lesquels le flux n'était au mieux pas apparent et qu'ensuite, selon moi, cela te conduisait à des erreurs d'interprétations.

[Paradigm]

Bonsoir,

Heat and Work are Not "Forms of Energy"

The problem is further compounded by the fact that heat. work. and eneergy (in all its forms). can be measured using the same unit named the joule, and, therefore, it may seem reasonable to students that heat, work, and energy are all forms of the same thing.

Thermodvnamicallv speaking. heat and work are not "forms of energy ", but are process by which the internal energy of a svstem is changed. They manifest themselves only at the boundary of the system and then only during the process of change.

At the macroscopic level, heat is the process of energy transfer as a result of a temperature difference, while work is the process of energy transfer as the result of a change in the external parameters that describe the system.

At the microscopic level, the transfer of energy by heat leads to a redistribution of particles over unchanged energy levels, while the transfer of energy by work lead to a shift of some of the energy levels of the svstem.


Une analogie aussi avec le transfert d'argent, mais pas la même interprétation. d'ou les limites des analogies.

The following analogy help to clarifv the distinction. Imagine that energy is like money in the bank. Money, measured in dollars, may be deposited or withdrawn from your account by various means. These include the use of checks and the use of various electronic methods such as automatic teller machines, ATM's. Deposits or withdrawals made by check or by ATM's also are measured in dollars, but this does not mean that checks and ATM's are themselves forms of money. They are actually processes by which monev is transferred to or from vour account.

Now. in the same way, heat and work are not themselves forms of energy, but are two different processes by which energy is transferred to or from a system

Cordialement

[yvon l]

Mais je n'ai rien contre les flux. Ils sont utiles et indispensables pour certaines choses. Mais je te l'ai déjà expliqué, je sentais qu'en réduisant tout à cette seule vision tu perdais de vue certains phénomènes dans lesquels le flux n'était au mieux pas apparent et qu'ensuite, selon moi, cela te conduisait à des erreurs d'interprétations.

On en restera ici au flux de chaleur comme étant un flux de transport.

[Paradigm]

Heat and Work are Not "Forms of Energy"

L'article est accessible sur Academia.edu

Cordialement,

[Sethy]

Bonsoir,

Heat and Work are Not "Forms of Energy"

Cordialement

Merci pour le lien. Mais dans cette manière de présenter les choses, il y a quelque chose d'implicite que personne n'a mis sur la table.

C'est qu'ici, on ne considère pas un système dont l'énergie interne varie - mais - deux.

C'est typique avec l'exemple de l'argent ou on passe de l'argent d'un compte à un autre.

Le bilan total : Compte Sethy - 100 euros, compte Paradigm + 100 euros. C'est OK
Le bilan détaillé :
1) Compte Sethy - 100 euros, +cheque 100 euros
2) -cheque 100 euros, Paradigme +100 euros
C'est aussi OK mais il y a 2 opérations. Si on considère seulement l'une des deux opérations uniques, il y a bien un cheque de 100 euros.

Mais dans la formulation ∆U = Q + W, ce qui est pour moi implicite, c'est que c'est une opération unique, puisque seul un des deux compte apparait (∆U). Ca correspond au moment où on (Sethy ou Paradigm) avons le chèque en poche. Et à ce moment la, seul le compte de Sethy a été modifié.

Evidemment si on dit que (posons le travail à zéro, ça n'apporte rien) :
1) ∆U (système A) = Q
2) ∆U (système B) = -Q

Alors évidemment, après la 2ème opération Q a disparu et le chèque aussi. Mais ce n'est pas du tout le même chose car on considère ici les 2 comptes pris solidairement.

[Paradigm]

C'est typique avec l'exemple de l'argent ou on passe de l'argent d'un compte à un autre.

Le bilan total : Compte Sethy - 100 euros, compte Paradigm + 100 euros. C'est OK

je le comprends comme quoi il y a une fonction de transfert (chaleur) qui n'est pas ce que l'on transfère (l'énergie thermique). C'est comme lorsque je transfère un sac de patate avec ma voiture d'un endroit à un autre. Je ne confond pas le sac de patate avec ma voiture.

Cordialement

[Sethy]

Je réécris la fin d'un paragraphe : Et à ce moment la, seul le compte de Sethy a été modifié et l'argent "disparu" se trouve sous forme d'un chèque.

[Sethy]

je le comprends comme quoi il y a une fonction de transfert (chaleur) qui n'est pas ce que l'on transfère (l'énergie thermique). C'est comme lorsque je transfère un sac de patate avec ma voiture d'un endroit à un autre. Je ne confond pas le sac de patate avec ma voiture.

Cordialement

Le parallèle n'est pas bon, parce que tu avais un sac de patate dans la voiture, tu as le sac de patates en main et tu le déposes chez toi. Mais pas grave.

[yvon l]

Alors évidemment, après la 2ème opération Q a disparu et le chèque aussi. Mais ce n'est pas du tout le même chose car on considère ici les 2 comptes pris solidairement.

Si tu considères la chaleur comme un transfert (et c’est le cas), quand le transfert est terminé celui-ci est nul. Plus de chaleur. Cqfd (encore une fois).
Pendant la journée, quand le soleil envoie des rayons, vers la terre, il y a un transfert du soleil (rayonnant puis chaleur) de x joules qui augmente de x joules l’energie de l’air du temps (au détriment du soleil). La nuit le transfert est égal à 0 (Q=0). On peut aussi parler en terme de flux mais le temps alors intervient.

[Sethy]

Si tu considères la chaleur comme un transfert (et c’est le cas), quand le transfert est terminé celui-ci est nul. Plus de chaleur. Cqfd (encore une fois).
Pendant la journée, quand le soleil envoie des rayons, vers la terre, il y a un transfert du soleil (rayonnant puis chaleur) de x joules qui augmente de x joules l’energie de l’air du temps (au détriment du soleil). La nuit le transfert est égal à 0 (Q=0). On peut aussi parler en terme de flux mais le temps alors intervient.

A nouveau, Q = 0 parce que tu considères 2 systèmes. Un qui produit et l'autre qui absorbe.

Tu as besoin de faire intervenir le ∆U du soleil et le ∆U de la terre.

Mais si tu t'en tiens à l'esprit de l'énoncé du 1er principe en ne faisant que le bilan soit pour le soleil, soit pour la terre, tu es bloqué.

[Sethy]

Thermodvnamicallv speaking. heat and work are not "forms of energy ", but are process by which the internal energy of a svstem is changed. They manifest themselves only at the boundary of the system and then only during the process of change.

Heat and Work are Not "Forms of Energy"

D'ailleurs même ici, je peux montrer où le blocage survient, dans la partie que j'ai isolé.

Il est dit ici que l'échange de chaleur ne peut se considérer qu'à la frontière du système. Bien.

Repartons de la bombe chimique dans laquelle je laisse l'explosion survenir et je regarde juste à l'instant où elle se termine. C'est tellement rapide qu'aucune "chaleur" n'a pratiquement eu le temps d'être transférée aux parois de la bombe. Alors où est passé l'énergie potentielle chimique qui elle est belle et bien perdue par le système ? Pourtant le frontière du système, c'est bien la paroi de la bombe à ce moment la.

A nouveau, soit on écrit ∆U_réaction = Q (ici il n'y a pas de travail). On est dans l'esprit du 1er principe et on accepte qu'il y a de la chaleur dans le système dont la quantité est exactement celle perdue par l'énergie potentielle chimique.

Soit on fait intervenir un autre ∆U appelons-le "thermique" qui va "absorber" cette chaleur produite. Attention, ce ∆U_thermique est bien celui des gaz produits par la réaction d'explosion car ce sont eux qui sont porteur de cette énergie.

∆U_thermique = -Q

Et la, effectivement Q disparait du bilan : ∆U_réaction + ∆U_thermique = 0.

L'énergie est conservée, mais on a perdu en généralité.

En plus la frontière du système devient quelque chose de totalement imagé puisqu'elle est au coeur même du système entre la molécule qui n'a pas encore réagit et hop l'instant d'après les mêmes atomes mais liés à d'autres dans une nouvelle molécule. Même chose pour le flux. Il est la presque au coeur de chaque molécule en réaction.

Vous ne trouvez pas ça compliqué ?

Et alors si vous voulez travailler avec le moteur d'un ascenseur qui élève une personne ... il y a au moins 3 ∆U : celui du moteur, celui de la personne qui monte (puisque le travail doit être "absorbé" et celui de l'air qui refroidit le moteur (puisque Q doit être absorbée).

Et alors là, oui à la fin W=0 et Q=0 puisque le ∆U de la personne a reçu le travail et le ∆U de l'air a reçu la chaleur dégagée par le moteur. Et j'omets les ∆U de la centrale électrique.

D'un principe tout simple conceptuellement, on le brouille totalement dans une jungle et en plus on perd en niveau d'abstraction.

[Paradigm]

Soit on fait intervenir un autre ∆U appelons-le "thermique"

L'autre c'est l'environnement non ?

Cordialement,

[Sethy]

L'autre c'est l'environnement non ?

Cordialement,

En soi, ça pourrait être l'environnement car cela ne change rien au principe qu'il y a 2 ∆U distincts (enfin, dans cette manière de voir les choses).

Mais justement dans le cas que je considère, pas au moment précis où je me place pour observer le système.

Si la bombe calorimétrique est trop complexe, je peux prendre le cas de la balle de fusil. ll y a un moment équivalent à celui que j'évoquais. C'est juste après que la poudre ait brulée et juste avant que la balle ne parte (où mieux, si la balle fait ce qu'on appelle long feu, c'est à dire qu'elle ne part jamais) . A ce moment la, l'échange de chaleur avec l'environnement est quasi nul et le travail également.

[stefjm]

Bonjour,

D'ailleurs même ici, je peux montrer où le blocage survient, dans la partie que j'ai isolé.
Il est dit ici que l'échange de chaleur ne peut se considérer qu'à la frontière du système. Bien.
Repartons de la bombe chimique dans laquelle je laisse l'explosion survenir et je regarde juste à l'instant où elle se termine. C'est tellement rapide qu'aucune "chaleur" n'a pratiquement eu le temps d'être transférée aux parois de la bombe. Alors où est passé l'énergie potentielle chimique qui elle est belle et bien perdue par le système ? Pourtant le frontière du système, c'est bien la paroi de la bombe à ce moment la.
A nouveau, soit on écrit ∆U_réaction = Q (ici il n'y a pas de travail). On est dans l'esprit du 1er principe et on accepte qu'il y a de la chaleur dans le système dont la quantité est exactement celle perdue par l'énergie potentielle chimique.
Soit on fait intervenir un autre ∆U appelons-le "thermique" qui va "absorber" cette chaleur produite. Attention, ce ∆U_thermique est bien celui des gaz produits par la réaction d'explosion car ce sont eux qui sont porteur de cette énergie.
∆U_thermique = -Q
Et la, effectivement Q disparait du bilan : ∆U_réaction + ∆U_thermique = 0.
L'énergie est conservée, mais on a perdu en généralité.
En plus la frontière du système devient quelque chose de totalement imagé puisqu'elle est au coeur même du système entre la molécule qui n'a pas encore réagit et hop l'instant d'après les mêmes atomes mais liés à d'autres dans une nouvelle molécule. Même chose pour le flux. Il est la presque au coeur de chaque molécule en réaction.

On retombe sur la dualité considération statique (votre point et le premier principe, sans flux) versus considération dynamique (yvon et les fluxs).
Les deux considérations sont duales, pas oposées.

L'exemple de la bombe calorimétrique est typique de la thermostatique qui ne s'occupe que de l'état initial et final.
En exemple mécanique, c'est pareil que de ne considérer que le déplacement d'un objet d'un point à un autre, sans jamais parler de vitesse.
Cela revient à modéliser un déplacement non nul en un temps nul, déplacement considéré comme instantané (d'où le statique).
Ce déplacement peut être obtenu comme sommation intégrale de la vitesse qui a l'allure d'une impulsion de Dirac.
Cette vitesse est nulle tout le temps en particulier à l'instant initial et final, sauf à l'instant du transfert où la vitesse est infinie pendant un temps nul mais à un poids de 1.


On a bien


A aucun moment dans cette discussion, je dis qu'on ne s'est pas déplacé. Il y a bien un , différent de et un .

Autre exemple mécanique :
Un changement de vitesse instantanné avec une impulsion de Dirac d'accélération.


Cet autre exemple a donné le nom d'impulsion à la quantité de mouvement, à propos de laquelle nous pourrions avoir le même genre de discussion (statique versus dynamique).

Mais je comprend qu'on peut aussi avoir du mal à suivre yvon quand les notations sont ambigues.

Vous ne trouvez pas ça compliqué ?

Perso, je trouve cela plus simple, plus éclairant, mais j'ai des kilomètres au compteur...

Et alors si vous voulez travailler avec le moteur d'un ascenseur qui élève une personne ... il y a au moins 3 ∆U : celui du moteur, celui de la personne qui monte (puisque le travail doit être "absorbé" et celui de l'air qui refroidit le moteur (puisque Q doit être absorbée).

Et alors là, oui à la fin W=0 et Q=0 puisque le ∆U de la personne a reçu le travail et le ∆U de l'air a reçu la chaleur dégagée par le moteur. Et j'omets les ∆U de la centrale électrique.

D'un principe tout simple conceptuellement, on le brouille totalement dans une jungle et en plus on perd en niveau d'abstraction.

J'espère avoir montrer que les deux descriptions sont équivalentes.
Du coup, je ne vois pas trop où on perd en niveau d'abstraction?

Cordialement.