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Gain d'énergie = gain de masse?



  1. #1
    Cdraye

    Gain d'énergie = gain de masse?


    ------

    Bonjour.
    Je suis tombé sur une anecdote : "lorsque que l'on remonte le ressort d'une montre, celle ci gagne en énergie et donc en masse, elle est donc plus lourde".
    Je suis perplexe. Pour moi la montre gagne en énergie potentielle, mais pas en masse.
    Une autre expérience qui rejoint cette même problématique : si on fait bouillir de l'eau, elle gagne en énergie... Mais gagne t'elle en masse aussi?
    Autre information sur laquelle je bloque, toujours liée au même problème : la NASA indiqué que la terre gagne chaque année 160 tonne de masse du fait du réchauffement climatique... Enfin tout cela est très confus pour moi.
    Pourriez vous éclairer ma lanterne svp?
    Merci.

    -----

  2. Publicité
  3. #2
    coussin

    Re : Gain d'énergie = gain de masse?

    Oui, gain d'énergie est gain de masse. C'est tout à fait négligeable habituellement à cause du facteur c^2 qui est énorme.
    Je ne sais pas quantifier l'énergie emmagasiné dans un ressort de montre... Si vous trouvez ce nombre, faites l'application numérique pour le gain de masse.

  4. #3
    Cdraye

    Re : Gain d'énergie = gain de masse?

    Merci pour votre réponse.
    Pourtant je ne comprends toujours pas. J'ai fait pharmacie avec donc un peu de thermodynamique et surtout de la chimie. J'ai appris que dans une liaison chimique de l'énergie est stockée... Ce qui voudrait dire aussi gain de masse? Une batterie chargée est donc plus lourde qu'une déchargé ? Pour moi il n'y a pas création de matière donc pas de masse en plus. Je bloque toujours

  5. #4
    mach3
    Modérateur

    Re : Gain d'énergie = gain de masse?

    Il faut dissocier le concept de masse de celui de matière. La masse, contrairement à la quantité de matière, n'est pas exactement additive. Dans la vie de tous les jours, on peut négliger cela, mais pas quand on gratte dans les détails.

    repost :

    Chaque particule possède une 4-impulsion, qui est un vecteur de l'espace-temps (*). La "longueur" de ce vecteur est la masse de la particule, sa projection sur un axe temps est l'énergie et sa projection sur l'espace 3D orthogonal à cet axe temps est l'impulsion (**). La "longueur" est un invariant, elle ne dépend pas du référentiel, ce qui n'est pas le cas pour l'énergie et l'impulsion, qui dépendent de l'axe temps choisi, donc du référentiel.

    Quand on considère un système fait de plusieurs particules, leurs 4-impulsions s'ajoutent vectoriellement pour former la 4-impulsion du système. Conséquence importante, si ces vecteurs ne sont pas tous parallèles les uns aux autres, alors la norme de la 4-impulsion n'est pas la somme des normes des 4-impulsions (c'est analogue à l'inégalité triangulaire) : la masse n'est pas parfaitement additive (alors que l'énergie et l'impulsion le sont parfaitement). Elle ne l'est qu'en première approximation, quand les 4-impulsions sont presque parallèles (ce qui se traduit par des vitesses relative faibles des particules qui constituent le système).

    Par contre, "bizarreries" due à la métrique de Minkowski (ce qui donne leur longueur au 4-vecteurs, comme la métrique d'Euclide en géométrie euclidienne qui permet le produit scalaire et donc fournit la norme des vecteurs euclidiens) :
    -une 4-impulsion peut être de "longueur" nulle sans être le vecteur nul : masse nulle, mais énergie et impulsion non nulles, c'est le cas des photons
    -la somme de deux 4-impulsions possède une norme supérieure à la somme de leurs normes. Notamment, deux photons qui vont dans deux directions différentes constituent un "système" de masse non nulle : le rayonnement pèse!
    A cela il faut ajouter que les champs d'interactions (comme le champ electromagnétique) possèdent une 4-impulsion(***) et comptent dans la balance. Ainsi, un atome d'hydrogène possède une masse (=longueur de la 4-impulsion) inférieure à la somme des masses du proton et de l'électron séparé.

    version un chouia plus technique ici : https://forums.futura-sciences.com/p...ml#post6378520

    m@ch3

    *: plus rigoureusement un vecteur du tangent à la variété espace-temps
    **: qu'on appelle aussi quantité de mouvement, c'est la masse multipliée par le vecteur vitesse en physique classique, un chouia plus compliqué en relativité
    ***: on parle en fait de tenseur énergie-impulsion, c'est un cran plus loin parce qu'on considère les flux et les densités d'énergie et d'impulsion, et si on intègre cela sur un domaine on obtient une 4-impulsion
    Never feed the troll after midnight!

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    XK150

    Re : Gain d'énergie = gain de masse?

    Salut ,

    Oui , une batterie chargée possède une masse supérieure à batterie déchargée . ( environ 1/2 microgramme pour les batteries d'une Chevrolet Volt qui stocke 16 kWh ) .
    Oui , il y a perte de masse dans une réaction chimique qui dégage de l' énergie .
    Oui , un ressort remonté possède une masse supérieure au même ressort détendu .



    La masse n'est pas conservée dans les réactions chimiques , ce qui est conservé , c'est le couple masse-énergie .
    l'énergie ne peut pas apparaître à partir de rien .Elle ne peut apparaître qu'en détruisant une quantité de masse répondant à la relation E = m c2 .
    Même si on peut le négliger couramment ( et les chimistes parlent de " conservation de la masse " ) , strictement parlant , même si faible ,
    le changement de masse n'est jamais nul . Les chimistes peuvent toujours parler " d'énergie potentielle chimique " , c'est juste une autre façon de dire " masse " .
    Sans trop développer , aussi bien dans les réactions nucléaires que chimiques , cette transformation masse - énergie se passe au niveau des liaisons ,
    et il n'y a pas de nouvelles particules qui apparaissent .
    Si vous mesurez la masse de 2 millions d'atomes d'hydrogène et d'un million d'atomes d'oxygène séparément , le résultat sera différent de la masse de un million de molécules d'eau .
    Toujours se rappeler : l'énergie ne peut pas apparaître à partir de RIEN .
    Dans le même esprit et peut être encore plus surprenant ( et déjà traité ici ) , un ressort de montre remonté a une masse supérieure à ce même ressort au repos .

  8. #6
    Cdraye

    Re : Gain d'énergie = gain de masse?

    Merci beaucoup pour votre réponse très claire. Même si j'ai du mal avec les explications très techniques, le fait de dissocier masse et matière réponds à ma question.
    Merci pour le temps que vous m'avez apporté.

  9. Publicité
  10. #7
    Cdraye

    Re : Gain d'énergie = gain de masse?

    Merci a vous tous pour le temps que vous m'avez accordé ( pas apporté ��).

  11. #8
    f6bes

    Re : Gain d'énergie = gain de masse?

    Bjr à toi, Et pése donc ton disque dur: non formaté et remplit de données !!
    Tu fais péter la balance !!
    Bon WE

  12. #9
    Cdraye

    Re : Gain d'énergie = gain de masse?

    Bonjour.
    J'ai rien compris à ce que vous m'avez dis ^^
    Une petite traduction svp?
    Bon WE

  13. #10
    coussin

    Re : Gain d'énergie = gain de masse?

    Ecrire des données ou formatter un disque dur revient in fine à modifier des domaines magnétiques sur ce disque. Ça change l'énergie et donc la masse de ce disque.

  14. #11
    Cdraye

    Re : Gain d'énergie = gain de masse?

    Ha ok merci.

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