La chaleur est-elle de l'énergie ?

[stefjm]

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.

Je vois.
A ce moment là, il y a une impulsion de puissance disponible (à vous de dire le "comment", je suis rouillé en thermodynamique et je préfère ne pas dire de bêtises), impulsion qui sera intégré au cours du temps pour obtenir une énergie disponible (chaleur et/ou travail).
Si pas de travail, la mesure de cette chaleur se fait par la mesure de la différence de température, via la capacité thermique du calorimètre, qui intègre au cours du temps cette impulsion de puissance.
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[azizovsky]

La fonction d'état de l'énergie interne n'est pas suffisante pour décrire ce qui se passe dans la bouteille , il faut utiliser l'enthalpie:

[Sethy]

Bonjour,

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 opposées.

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.

Je comprends ce que tu proposes et en fait, ce n'est pas incompatible avec ma manière de voir les choses. L'initial, c'est le moment où on presse la gâchette et le final, c'est juste quand la poudre a brulé, avant que la balle ne parte.

Et paradoxalement, l'idée d'yvon, avec les flux qui sont nuls, puis ont une valeur et puis redevienne nuls (déjà rien que comme ça, on sent qu'il y a 2 échanges successifs et pas un seul puisque le flux varie deux fois), c'est lui qui s'interdit de mettre le film en pause puisqu'il veut aller jusqu'à la fin, c'est à dire au moment où le flux est nul.

C'est la qu'est la perte d'abstraction, de ne considérer que des échanges à 2 partenaires (ou plus) alors que justement la formulation du 1er principe permet de considérer des demi-échanges avec 1 seul partenaire.

Car si on veut aller on fond des choses avec la balle qui fait long feu
1) presser la gachette, 2) explosion, 3) transfert d'énergie sous forme thermique du gaz chaud au métal de la balle, 4) transfert d'énergie sous forme thermique du métal de la balle à l'air ambiant.

Donc rien qu'ici, je vois 3 flux : celui pendant l'explosion qui transfert l'énergie potentielle chimique des molécules qui réagissent entre elles aux produits formées (et dont une élévation de t° résulte), celui par lequel les gaz chaud transfèrent leur énergie à la douille, enfin celui par lequel la douille se refroidi au contact du monde extérieur.

Attention, ces flux existent (encore que le premier, c'est une vue de l'esprit) mais on perd en souplesse.

C'est comme en comptabilité, une écriture, c'est un seul mouvement : débit et crédit. Après on solde les comptes, mais la transaction est "atomique" au sens d'unique, indivisible, la plus petite transaction possible.

Ou en chimie avec les équations redox pour lesquelles on écrit seulement des demi-réactions :

Cu -> Cu²⁺ + 2e^-

Evidemment, tous les chimistes savent qu'on ne voit pas des électrons nager dans la solution et qu'il faut obligatoirement la coupler avec une autre qui récupère ces électrons :

Fe³⁺ + 1e^- -> Fe²⁺

Mais raisonner en demi-équation permet de considérer en une fois, toutes les réactions d'oxydation du Cuivre de la même manière. On gagne en abstraction.

[Sethy]

La fonction d'état de l'énergie interne n'est pas suffisante pour décrire ce qui se passe dans la bouteille , il faut utiliser l'enthalpie:

Jette un oeil à la page wiki, je cite "Une bombe calorimétrique est un appareillage permettant de mesurer le dégagement de chaleur au cours d’une réaction effectuée à volume constant. Dans ces conditions la chaleur mise en jeu est égale à la variation de la fonction d'état énergie interne U du système réactionnel : ΔU = Q_V . La chaleur ne dépendant plus de la manière de procéder, on peut alors la déterminer (...)."

C'est parce que ta définition de l'enthalpie n'est pas bonne. ΔH = ΔU + PΔV. Et donc si ΔV=0 (volume constant) alors ΔH = ΔU.

Source : https://fr.wikipedia.org/wiki/Bombe_calorimétrique

[azizovsky]

, Pour le respect des mathématiciens...

[stefjm]

Excuse-moi, mais je ne comprends pas

Avec les mains dans les grandes lignes :
Exemple mécanique de position d'un camion qui se déplace à vitesse constante sur terre et qui a donc une vitesse par rapport à cette terre (un flux). On peut mesurer un flux de matière.
Pour la vision du chauffeur du camion, qui a une vitesse nulle par rapport à son camion, il n'y a pas de flux, mais une densité statique de matière autour de lui.
C'est sans doute ce que voulait signifier Amanuensis

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.

[azizovsky]

Jette un oeil à la page wiki, je cite "Une bombe calorimétrique est un appareillage permettant de mesurer le dégagement de chaleur au cours d’une réaction effectuée à volume constant. Dans ces conditions la chaleur mise en jeu est égale à la variation de la fonction d'état énergie interne U du système réactionnel : ΔU = Q_V . La chaleur ne dépendant plus de la manière de procéder, on peut alors la déterminer (...)."

C'est parce que ta définition de l'enthalpie n'est pas bonne. ΔH = ΔU + PΔV. Et donc si ΔV=0 (volume constant) alors ΔH = ΔU.

Source : https://fr.wikipedia.org/wiki/Bombe_calorimétrique

Je ne regarde pas , car quand j'étais jeune, on mettait un composer de soufre je crois dans une bouteille, on lui rajoute des goûtes d'eau, après un certain temps, la canette explose , d'où vient cette pression qui a fait exploser la canette s'il y'a seulement de la chaleur ? (la canette devient chaude ou ce ce qui reste...)

[Sethy]

Je vois.
A ce moment là, il y a une impulsion de puissance disponible (à vous de dire le "comment", je suis rouillé en thermodynamique et je préfère ne pas dire de bêtises), impulsion qui sera intégré au cours du temps pour obtenir une énergie disponible (chaleur et/ou travail).
Si pas de travail, la mesure de cette chaleur se fait par la mesure de la différence de température, via la capacité thermique du calorimètre, qui intègre au cours du temps cette impulsion de puissance.

Si on veut décortiquer précisément, voici comment il faut voir les choses.

Les molécules de réactifs ont une énergie potentielle chimique plus haute que celles des molécules de produits de la réaction. Mais rien ne se passe, car le mélange est dans un état d'équilibre métastable (comme le seau d'eau au dessus de la porte). Il faut fournir une activation (que le percuteur viennent frapper l'amorce) pour que la réaction débute.

Au moment où l'explosion se produit, les molécules de réactifs réagissent entre elles, les atomes se réarrangent et de l'énergie potentielle chimique est libérée et récupérée par les molécules de produit, sous forme d'énergie cinétique. Cet accroissement d'énergie cinétique microscopique est interprète macroscopiquement comme une élévation de la température. Comme l'enceinte est fermée, cette élévation de température entraine une augmentation de la pression. Jusqu'à arriver à une pression telle sur la balle qu'elle sort de la douille (ou alors mieux, elle ne sort jamais = pas de travail et il y a "long feu"). Evidemment l'augmentation d'agitation microscopique entraine l'augmentation de pression et de température simultanément.

C'est ici que je m'arrête.

Par la suite (en cas de long feu), il y a évidemment transfert de chaleur du gaz chaud à la douille et à la balle. Et dès que la température de la douille s'élève, il y a transfert de chaleur au monde extérieur.

[Sethy]

Je ne regarde pas , car quand j'étais jeune, on mettait un composer de soufre je crois dans une bouteille, on lui rajoute des goûtes d'eau, après un certain temps, la canette explose , d'où vient cette pression qui a fait exploser la canette s'il y'a seulement de la chaleur ? (la canette devient chaude ou ce ce qui reste...)

La bombe calorimétrique n'a rien d'une bombe, c'est le nom d'un appareil utilisé au labo de chimie pour déterminer les chaleur de réaction.

[azizovsky]

La bombe calorimétrique n'a rien d'une bombe, c'est le nom d'un appareil utilisé au labo de chimie pour déterminer les chaleur de réaction.

Ok, je vais lire

[azizovsky]

Ah, il y'a un détail qu'il faut tenir en compte dans sa fabrication :

Le principe de fonctionnement de la bombe calorimétrique remplit ces trois conditions. Il s'agit d'un cylindre en acier, bon conducteur de la chaleur et très résistant à la pression,

elle mesure un certain type de transfert d'énergie (la chaleur) , pas tous ce qui donne la réaction ..., on peut l'améliorer on rajoutant un pressostat ....

[yvon l]

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

Bonjour,
Je reformule le cas d’une réaction explosive pour te montrer ce que j’en pense:
soit une quantité hydrogène + une quantité oxygène ayant une énergie chimique U (la somme car additif). A l’explosion, cette quantité diminue brusquement d’une quantité delta U. Le nouvel U chimique est la somme des U dans l’eau et celle contenue dans les quantités d’oxygène et ou d’hydrogène restant.
Ce delta U fait brusquement augmenter la température. Autrement dit le delta U se retrouve hors du milieu chimique pour se retrouver sous forme d’énergie thermique. Plus la réaction est rapide, plus l’augmentation de température est fortes (adiabatique) (si le temps de réaction était nul, la température à l’endroit où l’énergie se libère serait infinie). Le temps intervenant, dans ce processus on peut déjà parler de chaleur Q. Cette chaleur va continuer à se dissiper. A la fin, ce delta U à augmenté l’énergie de l’air du temps de ...deltaU. Dans l’exemple je suppose qu’il n’y a pas d’onde de choc, c-ad un travail (qui accélérerait le processus de dissipation (bifurcation qui permet à la nature d’accélérer la vitesse d’augmentation de l’entropie de l’énergie produite...))
Voilà, mais on peut toujours compliquer en considérant un flux de la chaleur en cours de dissipation. Si je considère un système donné constitué d’un volume où on a repéré les endroits ou le flux calorifique entre et où le flux sort (par exemple forme de tube avec entrée et sortie à chaque extrémité), on peut dire que dans ce système il y a une énergie U (voir en plus général le théorème de la divergence et le théorème d'Ostrogradsky. Voir aussi : https://en.wikipedia.org/wiki/Divergence_theorem.

C’est valable pour tous les transferts par flux de l’énergie (rayonnement). Imagine par exemple l’énergie rayonnante contenue dans un rayon solaire dont la base du tube est de 1M² (base perpendiculaire à l’axe du tube) au niveau de la terre.
Voilà comment je vois tout cela.
Edit : beaucoup de messages depuis début de la rédaction de celui-ci

[yvon l]

Avec les mains dans les grandes lignes :
Exemple mécanique de position d'un camion qui se déplace à vitesse constante sur terre et qui a donc une vitesse par rapport à cette terre (un flux). On peut mesurer un flux de matière.
Pour la vision du chauffeur du camion, qui a une vitesse nulle par rapport à son camion, il n'y a pas de flux, mais une densité statique de matière autour de lui.
C'est sans doute ce que voulait signifier Amanuensis

Voir plutôt fin de mon message #162.
Pour le camion, l’observateur immobile voit une énergie U constante , tandis que le chauffeur voit une énergie qui diffère de U de delta U=1/2MV². Si je voulais parler de flux (de transferts), cela se situe pour mois au niveau des transferts entrant (provenant du carburant/comburant ) vers le flux sortant (la chaleur) qui augmente l’air du temps sous forme d’énergie thermique. Tu peux aussi regarder cette facon de voir les choses ici:https://forums.futura-sciences.com/d...econdaire.html

[Sethy]

Bonjour,
Je reformule le cas d’une réaction explosive pour te montrer ce que j’en pense:

Edit : beaucoup de messages depuis début de la rédaction de celui-ci

Si tu regardes bien, à chaque fois tu as besoin d'au moins 2 systèmes dont l'énergie interne varient (ou à la limite un système mais où il y a 2 variations d'énergie internes comme dans le cas de la balle de fusil juste après l'explosion).

Or justement, le recours à W et à Q permet de ne prendre en considération qu'un seul système subissant une seule variation d'énergie interne.

Si je plonge une pièce d'acier chauffée dans de l'eau, il y a transfert d'énergie de la pièce chaude à l'eau, via un flux de chaleur bien localisé à l'interface. Au départ le flux est nul, il croit puis décroit exponentiellement et s'arrête. Seul hic, il y a 2 ∆U, celui de la pièce et celui de l'eau.

Si je ne veux en considérer qu'un seul système (la pièce métallique par exemple), alors forcément, il faut intégrer le flux total qui est passé par la surface et dont la valeur totale est Q et restera Q "pour toujours".

Ce qui me permet alors d'écrire : ∆U = Q puisque la pièce de métal s'est refroidie et qu'elle a perdu de l'énergie interne.

[yvon l]

Voir plutôt fin de mon message #162.
Pour le camion, l’observateur immobile voit une énergie U constante , tandis que le chauffeur voit une énergie qui diffère de U de delta U=1/2MV². Si je voulais parler de flux (de transferts), cela se situe pour mois au niveau des transferts entrant (provenant du carburant/comburant ) vers le flux sortant (la chaleur) qui augmente l’air du temps sous forme d’énergie thermique. Tu peux aussi regarder cette facon de voir les choses ici:https://forums.futura-sciences.com/d...econdaire.html

Encore deux exemples:
1- Suite de la réponse.
Si l’observateur est le chauffeur lui-même, son camion à une énergie cinétique nulle. Mais pour que cet état ce maintienne pour lui (cette énergie), il faut un transfert d’énergie permanent: énergie chimique vers énergie thermique via le moteur du camion. Pour le chauffeur le bilan énergétique du transfert est nul, seule la nature de l’énergie a changé (chimique pour devenir thermique).

Suite de fin de #162
Pour un rayon du soleil (transfert par rayonnement). Je peux voir qu’à un instant t, le volume du rayon contient une énergie car je dois satisfaire la loi de la conservation de l’énergie. En effet L’énergie qui disparaît du soleil met 8 minutes avant d’augmenter l’énergie sur terre. Mais comme toujours, le calcul de cette énergie (qui est pratiquement constante pour une distance donnée) n’a rien à voir avec l’énergie transférée proprement dite (voir aussi l’exemple électrique (même s’il est plus difficile de parler de flux)).
Bon, toujours ma façon de voir les choses...

[yvon l]

Si tu regardes bien, à chaque fois tu as besoin d'au moins 2 systèmes dont l'énergie interne varient (ou à la limite un système mais où il y a 2 variations d'énergie internes comme dans le cas de la balle de fusil juste après l'explosion).

Or justement, le recours à W et à Q permet de ne prendre en considération qu'un seul système subissant une seule variation d'énergie interne.

Si je plonge une pièce d'acier chauffée dans de l'eau, il y a transfert d'énergie de la pièce chaude à l'eau, via un flux de chaleur bien localisé à l'interface. Au départ le flux est nul, il croit puis décroit exponentiellement et s'arrête. Seul hic, il y a 2 ∆U, celui de la pièce et celui de l'eau.

Si je ne veux en considérer qu'un seul système (la pièce métallique par exemple), alors forcément, il faut intégrer le flux total qui est passé par la surface et dont la valeur totale est Q et restera Q "pour toujours".

Ce qui me permet alors d'écrire : ∆U = Q puisque la pièce de métal s'est refroidie et qu'elle a perdu de l'énergie interne.

Je vais faire comme avec mes jeunes élèves, Un logo Energie chimique suivi d’un logo fléché avec chaleur suivi d’un logo énergie de «l’air du temps»

[Sethy]

Je vais faire comme avec mes jeunes élèves, Un logo Energie chimique suivi d’un logo fléché avec chaleur suivi d’un logo énergie de «l’air du temps»

Non, mais c'est parfait. Au moins c'est clair, pour toi une transformation ne se conçoit qu'avec deux systèmes au moins.

Au moins maintenant, on peut parler le même langage.

Seulement, n'oublie pas qu'au sein d'un seul système, il peut y avoir une création d'entropie. Comme par exemple au moment où la combustion a lieu dans la balle de fusil.

[coussin]

Un point qui peut être intéressant pour la discussion :
Je prend un solide/liquide.
Imaginons un système possédant une certaine énergie, à température T. Cette énergie est déterminée par comment sont peuplés les différents états d'énergie du système.

En changeant la température, on change l'énergie du système. Ce changement peut se faire de 2 manières différentes :
1/ on peut changer la position des niveaux d'énergie, sans changer les populations
2/ on peut changer les populations des niveaux d'énergie, sans changer leurs positions

Dans la pratique, ces deux manières se produisent en même temps et ne peuvent être séparées. La première consiste en un changement de l'énergie interne U. La seconde est un changement de l'énergie libre de Helmholtz A (ou F). Les 2 sont liées via l'entropie A = U - TS.

[Sethy]

Un point qui peut être intéressant pour la discussion :
Je prend un solide/liquide.
Imaginons un système possédant une certaine énergie, à température T. Cette énergie est déterminée par comment sont peuplés les différents états d'énergie du système.

En changeant la température, on change l'énergie du système. Ce changement peut se faire de 2 manières différentes :
1/ on peut changer la position des niveaux d'énergie, sans changer les populations
2/ on peut changer les populations des niveaux d'énergie, sans changer leurs positions

Dans la pratique, ces deux manières se produisent en même temps et ne peuvent être séparées. La première consiste en un changement de l'énergie interne U. La seconde est un changement de l'énergie libre de Helmholtz A (ou F). Les 2 sont liées via l'entropie A = U - TS.

Effectivement, merci pour la précision. C'est vrai qu'en chimie on utilise principalement H et G, très peu F.

Je le sentais intuitivement, mais là c'est plus clair (et je ne parlerai pas des pompages et des inversions de populations .

[yvon l]

Un point qui peut être intéressant pour la discussion :
Je prend un solide/liquide.
Imaginons un système possédant une certaine énergie, à température T. Cette énergie est déterminée par comment sont peuplés les différents états d'énergie du système.

En changeant la température, on change l'énergie du système. Ce changement peut se faire de 2 manières différentes :
1/ on peut changer la position des niveaux d'énergie, sans changer les populations
2/ on peut changer les populations des niveaux d'énergie, sans changer leurs positions

Dans la pratique, ces deux manières se produisent en même temps et ne peuvent être séparées. La première consiste en un changement de l'énergie interne U. La seconde est un changement de l'énergie libre de Helmholtz A (ou F). Les 2 sont liées via l'entropie A = U - TS.

Suivant le cas, si je transfert une même quantité de chaleur Q, l'énergie interne augmente de la même valeur, mais la température atteinte est différente. Est-ce bien cela ?

[Sethy]

Suivant le cas, si je transfert une même quantité de chaleur Q, l'énergie interne augmente de la même valeur, mais la température atteinte est différente. Est-ce bien cela ?

Comme Coussin ne répond pas, je vais faire une tentative. A la question telle que posée, la réponse est non.

La raison est que lorsqu'on parle "d'un système à l'équilibre thermique", on sous-entend justement que les populations des différents états sont peuplés en respectant scrupuleusement les distributions. Suivant qu'ils s'agissent d'une population de fermions, ils suivront la statistique de Femi-Dirac, s'il s'agit de Bosons, celle de Bose-Einstein.

Ceci dit, lorsqu'on parle d'équilibre thermique, c'est parce qu'il y a justement une myriade de chocs qui font que ces distributions convergent naturellement vers l'équilibre thermique. Et on parle de populations donc de très grands nombres, pas d'atomes ou de molécules isolées.

Toutes ces statistiques partagent un commun une constatation, c'est qu'un niveau d'énergie ne peut pas être plus peuplé qu'aucun niveau inférieur. Un système aurait par exemple une température infinie si tout ses niveaux d'énergie sont également peuplés.

Donc a priori, l'intervention de Coussin doit être prise comme une vue de l'esprit. Mais il existe des cas où justement, il peut y avoir inversion de population. C'est à dire qu'un niveau d'énergie supérieur est plus peuplé qu'un niveau d'énergie inférieur. C'est par exemple ce qu'il se passe dans un laser Helium-Néon.

Logiquement, les populations d'atomes de Neon devraient décroitre avec l'énergie. Mais on excite des atomes d'Hélium (le nombre d'atomes excités est inférieur au nombre d'atomes du fondamental, la statistique est ici préservée). Mais il se trouve que l'Hélium excité a une énergie proche d'un niveau excité du Neon et quand il y a collision, il peut y avoir transfert d'excitation. L'Hélium revenant dans l'état fondamental et tandis que le Néon passe dans l'état excité.

Le résultat est qu'il y a plus d'atomes de Néon excité que d'atomes de Néon dans l'état fondamental. Le système est donc en déséquilibre thermique et le moindre photon incident va stimuler la désexcitation du Néon produisant un photon additionnel à son tour et on obtient bien l'effet Laser (Amplification de lumière par émission stimulée).

Cette inversion de population conduit d'ailleurs (vue de l'esprit également) à considérer ceci, je cite wiki : "C'est ce phénomène d'inversion de population qui conduit à des températures négatives (en kelvin)." Source : https://fr.wikipedia.org/wiki/Inversion_de_population

Donc la réponse à la question peut être oui également.

[yvon l]

Merci Sethy, pour cette longue réponse. Je vais y réfléchir, car j'aimerais bien aborder ce problème dans un fil de type énergie-température, deux grandeurs différentes pouvant oui ou non partager le joule comme unité commune.
Merci aussi à tous les intervenants.
On peut conclure que l'énergie est un concept très abstrait difficile à définir. Cette grandeur inventée par les physiciens, dont on ne peut suivre la valeur qu'à partir d’une variation est définie indirectement via des transferts dont les grandeurs (chaleur, travail, transfert électrique et transfert rayonnant...) partagent la même unité : le joule..
De plus l'énergie U est un concept relatif qui donne une valeur différente suivant la différence de vitesse entre l'observateur et l'objet (le système) qu'il étudie.
J’ai particulièrement apprécié l’analogie du stock dans le barrage de Mach3 dans l’exemple #111.

[Sethy]

Un conseil, renseignes-toi sur ce que sont les grandeurs intensives et les grandeurs extensives en physique.

[yvon l]

Un conseil, renseignes-toi sur ce que sont les grandeurs intensives et les grandeurs extensives en physique.

Pas de problème, 10 joules+20 Joules = 30 joules, mais 10K+20K= ?
Difficile de soutenir que température et énergie sont une même grandeur (à cause de ta remarque), par contre il ne serait pas sot de se demander si ces 2 grandeurs pourraient partager la même unité (question de définition de la grandeur): le joule (surtout dans l'optique des redéfinitions des grandeurs fondamentales (température)).
Si c'est faisable, l'entropie Q/T n’aurait plus de de dimension. Idem pour le K de Bolzmann, ce qui éviterait de dire des âneries de type prendre le logarithme de la mesure d'une grandeur ayant une dimension.
Mais tout cela pourrait faire l'objet d'une nouveau fil...
Ps Pourquoi cette remarque*?

[stefjm]

Pas mal de discussions sur la chaleur extensive et la température intensive.

https://forums.futura-sciences.com/p...ml#post1570195

https://forums.futura-sciences.com/p...ml#post1617481

https://forums.futura-sciences.com/a...ml#post2867899

https://forums.futura-sciences.com/p...ml#post4520468

https://forums.futura-sciences.com/p...ml#post4575636

https://forums.futura-sciences.com/p...ml#post4786610

[coussin]

Suivant le cas, si je transfert une même quantité de chaleur Q, l'énergie interne augmente de la même valeur, mais la température atteinte est différente. Est-ce bien cela ?

Je ne sais pas.
Par contre, un exemple très simple. Quand vous transférez de la chaleur à un glaçon à 0°C, sa température n'augmente pas. Sa température commence à augmenter seulement une fois qu'il est devenu liquide.
Tout ça pour dire que la relation entre chaleur reçue et augmentation de température dépend de plein de trucs...

[yvon l]

Au vue des discussions, Je pense ouvrir un fil où je présenterais un texte martyr donnant une "xieme" définition de l'énergie qui pourrait être donnée à des étudiants du secondaire.
Pour moi, j'évite maintenant de dire en physique que l'énergie change de forme. Seul, ses transferts prennent différentes formes. U est un stock dans lequel on puise ou on remplit, via des transferts. ce sont ces transferts qui se présentes sous différentes formes (et sous différentes formules). Par exemple on peut parler de la forme travail, sans parler d'énergie.
Autre exemple . ce combustible contient de l'énergie qu'il transfert sous forme thermique(chaleur).

[Sethy]

Pas de problème, 10 joules+20 Joules = 30 joules, mais 10K+20K= ?
Difficile de soutenir que température et énergie sont une même grandeur (à cause de ta remarque), par contre il ne serait pas sot de se demander si ces 2 grandeurs pourraient partager la même unité (question de définition de la grandeur): le joule (surtout dans l'optique des redéfinitions des grandeurs fondamentales (température)).
Si c'est faisable, l'entropie Q/T n’aurait plus de de dimension. Idem pour le K de Bolzmann, ce qui éviterait de dire des âneries de type prendre le logarithme de la mesure d'une grandeur ayant une dimension.
Mais tout cela pourrait faire l'objet d'une nouveau fil...
Ps Pourquoi cette remarque*?

OK ... maintenant je comprends la démarche sous-jacente ... vous essayez de changer soit les unités de Q, soit celles de T, soit celles des deux pour que Q/T n'ait pas de dimensions. D'où évidemment les questions : est-ce que Q et T sont bien / ne seraient pas de l'énergie.

Tout ça, parce que pour vous, "l'autre" approche de l'entropie, c'est à dire l'entropie statistique apporte une autre équivalence : S = k.ln(w).

D'abord, précisons que oméga est un nombre sans dimension puisqu'il s'agit juste d'un nombre d'états (un scalaire). Donc, il n'y a pas de problème de logarithme.

Ensuite, évidemment si vous posez k sans dimensions alors S est sans dimension aussi. Evidemment, vous pouvez le faire sauf qu'alors, ça ne colle plus avec l'autre entropie, celle issue de la thermodynamique classique. Et c'est pour ça que vous espérez changer les unités.

[stefjm]

Ensuite, évidemment si vous posez k sans dimensions alors S est sans dimension aussi. Evidemment, vous pouvez le faire sauf qu'alors, ça ne colle plus avec l'autre entropie, celle issue de la thermodynamique classique. Et c'est pour ça que vous espérez changer les unités.

Il y a l'unité physique (J/K) et aussi l'unité mathématique (le un=1) et le choix de la base du logarithme (2,3,e,pi,10,+++), voir du logarithme complexe qui n'est pas loin car en thermo, on s'occupe de cycles fermés (2i.pi et le théorème des résidus).

[yvon l]

(..)Ensuite, évidemment si vous posez k sans dimensions alors S est sans dimension aussi. Evidemment, vous pouvez le faire sauf qu'alors, ça ne colle plus avec l'autre entropie, celle issue de la thermodynamique classique. Et c'est pour ça que vous espérez changer les unités.

Sauf, comme je l'ai dit, si on prend le joule comme unité de température. l'entropie Q/t, en J/K devient J/J, cad sans dimension également.
Quand on a établi que W=F.d, on ne savait pas que l'on parlait d'un transfert, d'où toutes sortes d'unités. (kilogrammemètre ...) C'est pour éviter les fastidieuses conversions que l'on a adopteé le joule comme unité de grandeur pour assimiler sa mesure avec la mesure de l'énergie.
Idem pour la chaleur avec sa calorie. Quand j'ai appris fin des années 1950 la formule Q=0,24RI²t, on parlait de chaleur (en calories) (c'est après que l'on introduisait le concept d'énergie). C'est le 0,24 (1/4,18) qui faisait la conversion d'unité (en calorie/joule).
Bien sur c'est plus délicat pour la température du fait que c'est défini par une grandeur intensive. Mais on peut en sortir comme je le montre dans exemple suivant.
Une densité de masse est une grandeur intensive définie à partir de la masse et du volume. Ici, la partie en dénominateur à la dimension d'un volume. donc impossible d'ajouter 10Kg/m³ à 20Kg/m³ (M.L-³)
Par contre si en dénominateur je me réfère à une quantité sans dimension (par exemple x molécules ou une mole d'atomes), je me retrouve alors avec une grandeur ayant la dimension d'une masse, (M au lieu de M.L-³) . Bien sûr l’ambiguïté qui apparaît est que l'on a toujours une grandeur intensive et donc que l'on préférera dire que l'unité de la densité se mesure en kg/mole. Mais du point de vue dimensionnel c'est devenu M.