temperature lors de l'explosion d'une bombe (et probleme du temps)

[ornithology]

je lis que lors de l'explosion d'une bombe atomique la température peut atteindre 100 000 000 de degrés.

je lis aussi qu'on ne peut parler de température que pour un corps a l'équilibre sinon on se fait taper sur
les doigts en se faisant traiter d'ignare.

Comme je suis sur que dans une explosion ce n'est pas le moment de parlet d'équilibre et qu'aux alentours de
la bombe atomique il y a eu des phénomenes de vitrification ca pose un probleme de cohérence dans le discours.

A moins qu'il y aie une notion autre que la température pour décrire ca. Peut etre le flux thermique.
je pose la question dans un but théorique de description dece qui nous entoure. serait il décrit par des ensembles
de données renseignant sur l'espace des phases et donnant le flux en chaque point.
et sans faire référence au temps .
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[XK150]

Pour moi , c'est très bien expliqué ici , et de plus en français . Il existe un peu plus technique en anglais .
https://fr.wikipedia.org/wiki/Explos...%20le%20plasma.
Oui , la température est reliée à l'énergie des particules .

Vitrification ? Dans quel cas ? Dans les explosions souterraines , oui . Sinon , vaporisation .

[XK150]

Le texte anglais : http://nuclearweaponarchive.org/Nwfaq/Nfaq4-4.html

Voir à partir de 4.4.3

[ornithology]

L'article est tres détaillé. je reste quand meme sur ma faim par rapport a ce pb d équilibre.
j'ai lu que le sable pouvait alors etre vitrifié.
Le temps semble etre d'origine thermique. alors décrire l état thermique pour tout t fait un peu double emploi.

[A voir en vidéo sur Futura]

[pm42]

je lis aussi qu'on ne peut parler de température que pour un corps a l'équilibre sinon on se fait taper sur
les doigts en se faisant traiter d'ignare.

Tout dépend de l'échelle de temps et d'espace à laquelle on parle.

Comme je suis sur que dans une explosion ce n'est pas le moment de parlet d'équilibre

Quand on parle d'explosion atomique, on traite le sujet à une échelle de temps très courte. C'est assez différent de la thermodynamique des gaz parfaits tel qu'enseignée en début d'études supérieures.

la bombe atomique il y a eu des phénomenes de vitrification ca pose un probleme de cohérence dans le discours.

Qu'est ce que la vitrification vient faire dans l'histoire ? Si tu fais exploser une bombe atomique dans le vide, tu ne vitrifieras rien mais la température au centre de l'explosion sera la même.

j'ai lu que le sable pouvait alors etre vitrifié.

Oui et pas besoin d'une explosion atomique pour ça : c'est comme ça qu'on fabrique du verre.

Le temps semble etre d'origine thermique

Cela semble une affirmation gratuite surtout écrite comme ça.

alors décrire l état thermique pour tout t fait un peu double emploi.

Ah bon ? Si je te demande la température dehors en fonction de l'heure de la journée, cela fait double emploi ?

[ornithology]

Ma question est simple
comment parler de température hors équilibre.

[pm42]

Ma question est simple
comment parler de température hors équilibre.

Et ma réponse est détaillée donc cela vaut la peine de la lire plutôt que de recopier la question initiale. Ou au moins de la prendre en compte. Par exemple, tu as parlé de vitrification plusieurs fois et dès qu'on te répond, tu l'oublies ?

De plus, tu pourrais définir "équilibre" et te rendre compte que sans préciser une échelle de temps, d'espace et une tolérance de variation, cela n'a pas de sens.

[XK150]

https://www.dtra.mil/Portals/61/Docu...ar_Weapons.pdf

Page 22 et la suite .

[Deedee81]

Salut,

Pour la partie plus théorique :

comment parler de température hors équilibre.

Ce n'est pas vraiment un problème, regarde ici :
https://fr.wikipedia.org/wiki/Thermo...ynamique_local

Pendant un bref instant, dans une petite zone, on peut considérer que dans l'explosion il y a en première approximation équilibre, que la température est définie et uniforme (et qu'on est toujours dans le domaine macro).

Note que même en thermodynamique classique, c'est aussi du quasi équilibre", sinon on ne pourrait pas parler de machines thermiques, de dilatation des gaz, etc... C'est juste plus violent ici.

La thermodynamique hors équilibre est beaucoup plus complexe que la thermodynamique à l'équilibre, évidemment, et il faut redéfinir proprement certaines choses. Mais ce n'est pas pour ça qu'on perd tout, heureusement, sinon ce ne serait pas compliqué mais cauchemardesque

[ornithology]

je me rends compte que moi aussi je répete certaines choses sans trop vérifier.
en particulier cette histoire d'équilibre nécessaire pour parler de température.
En fait ca sort d'ou? il y a une définition mathématique de la température que nécessite l'équilibre (et lequel)

Pour revenir a la bombe dans wiki on parle de corps noir. Mais ca ne signifie pas forcément équilibre.

[obi76]

je me rends compte que moi aussi je répete certaines choses sans trop vérifier.
en particulier cette histoire d'équilibre nécessaire pour parler de température.
En fait ca sort d'ou? il y a une définition mathématique de la température que nécessite l'équilibre (et lequel)

oui, de la théorie cinétique des gaz. Si vous prenez un ensemble isolé de particules qui collisionnent, Boltzmann a démontré que la PDF de leur vitesse suit une loi Maxwellienne.
A un coefficient près : le moment d'ordre 0 de cette PDF, c'est la masse volumique du gaz. Le moment d'ordre 1, c'est sa vitesse (moyenne, ou vitesse de convection), le moment d'ordre 2 c'est sa température (écart type de l'énergie cinétique à la moyenne), le moment d'ordre 3 la pression.

La température est donc proportionnelle à l'écart type de l'énergie cinétique des particules (par rapport à la moyenne donc), c'est ce qu'on appelle l'agitation thermique.

Tout ça est vrai, uniquement si on considère suffisamment de particules pour que la notion de PDF ait un sens (échelle mésoscopique), et durant un temps suffisamment grand face au temps mis en moyenne pour parcourir le libre parcours moyen pour que cette PDF soit une Maxwellienne (nombre de Knudsen suffisamment faible).

Donc dans des phénomènes microscopiques, il y a peu de particules -> on n'est pas à l'équilibre parce que la PDF sera trop bruité pour que l'on puisse parler de Maxwellienne. Autre exemple dans le vide interstellaire on a un Knudsen extrêmement grand, l'échelle mésoscopique est de l'ordre du millier de km. En dessous il n'y a pas assez de collisions pour que ce soit une Maxwellienne (et donc à l'équilibre thermodynamique). En mécanique des fluides, en général, on a une échelle mésoscopique de l'ordre du µm.

Pour une bombe nucléaire, l'évolution du système est tellement rapide que l'on n'a pas d'équilibre thermodynamique, parce que cette PDF n'est pas une Maxwellienne (la vitesse de propagation de l'énergie est plus grande que l'énergie cinétique thermique du système : les collisions n'ont pas le temps de faire leur effet et de faire tendre cette PDF vers une Maxwellienne). La notion classique de température n'a donc pas de sens. Dans ce genre de système, comme pour ITER par exemple : on résout la manière dont la PDF évolue (ce qui est beaucoup plus lourd), parce que les lois moyennées (équations d'états par exemple) ne fonctionnent plus dans des cas extrêmes comme ceux-là : on ne peut plus lier les moments de la PDF entre eux. A noter que dans ce cas on parle de température en "keV" par exemple (même définition, mais sur une fonction qui n'est plus approximable par une Maxwellienne, donc plus les mêmes lois).

Voilà la réponse détaillé, qui revient à tout ce qui a été dit précédemment.

Un peu de lecture : https://fr.wikipedia.org/wiki/Libre_parcours_moyen
https://fr.wikipedia.org/wiki/Nombre_de_Knudsen
https://fr.wikipedia.org/wiki/Th%C3%...9tique_des_gaz
https://fr.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9soscopique

en thermodynamique, l'échelle mésoscopique est suffisamment étendue pour inclure un grand nombre de particules (de telle sorte que leurs propriétés statistiques ne fluctuent pas significativement), tout en restant suffisamment fine pour que les grandeurs thermodynamiques (pression, température, etc.) restent locales (ponctuelles à l'échelle macroscopique). L'échelle mésoscopique dépend donc de la densité des corps étudiés : de l'ordre du nanomètre pour les corps condensés, jusqu'à plusieurs mètres pour des gaz raréfiés ;

[Deedee81]

Merci à Obi pour une réponse un peu technique mais plus précise que je n'aurais pu faire.

Sinon aussi il y a simplement :
https://fr.wikipedia.org/wiki/Thermo...hermodynamique
La thermodynamique est basée sur certains postulats dont l'équilibre, et tout le reste en découle, dont la température.
Pas étonnant que ce soit lié !!!!!

Mais on peut aller au-delà, là, voir la réponse de Obi ainsi que le lien que j'avais donné ci-dessus.

[ornithology]

Merci Obi

Pas sur que beaucoup de monde ici faisait le lien entre température et écart type.
et de la pression avec un moment d'ordre 3....

[Deedee81]

Pas sur que beaucoup de monde ici faisait le lien entre température et écart type.
et de la pression avec un moment d'ordre 3....

Non, on n'était pas allé aussi loin Mais ceci dit ça reste juste.

Ca me rappelle les histoires de principe d'incertitude où certains (des passionnés/amateurs) oublient parfois que le "Delta" a un sens précis (écart quadratique moyen) ce qui peut entrainer de curieuses affirmations fautives. La température est une grandeur (mine de rien) statistique (au niveau théorique, un thermomètre n'a évidemment rien d'une statistique ) et donc forcément il y a une définition précise (ici reliée à la notion d'équilibre thermodynamique au sens expliqué).

EDIT c'est d'ailleurs pour ça que je préfère (maintenant) de loin l'approche statistique de la thermodynamique. C'est plus précis/clair.

Mais au niveau pédagogique il vaut beaucoup mieux passer d'abord par la thermodynamique classique (ce que j'ai fait dans mon jeune temps, d'où mon "maintenant"). Les choses sont rarement simple.
(tiens, d'ailleurs, combien de fois ai-je entendu en cours : "ce que vous avez vu jusqu'ici est faux" Apprendre c'est aussi désapprendre)

[gts2]

Pas sur que beaucoup de monde ici faisait le lien entre température et écart type.

C'est quand même, comme rappelé par @obi76, la définition de la température cinétique (voir wikipedia).

[obi76]

Merci Obi

Pas sur que beaucoup de monde ici faisait le lien entre température et écart type.
et de la pression avec un moment d'ordre 3....

De rien

Ben disons que par habitude on considère que c'est à l'équilibre quand on fait de la mécanique des fluides. C'est pour ça qu'il est toujours nécessaire de connaître les hypothèses posées lorsqu'on utilise un modèle. En l’occurrence, l'équilibre thermodynamique est nécessaire pour les approches "classiques". Quand ça ne l'est plus, il faut remonter aux fondamentaux. Et fondamentalement parlant : la définition de la température est celle-là (d'ailleurs ça permet de lever une question qu'on voit fréquemment : comme il s'agit du moment d'ordre 2, alors la température ne dépend pas du référentiel. Ce serait le cas si on prenait en compte uniquement l'énergie cinétique des particules et pas l'écart-type, puisque dans ce cas elles dépendraient de la vitesse de l'observateur par rapport au système).

Tout ça n'est qu'histoire de collision, en fait. La mécanique des fluides découle de la physique statistique (Navier-Stokes n'est qu'"une" version moyennée et quasi à l'équilibre de Boltzmann).

Voir également ici : https://fr.wikipedia.org/wiki/Constante_de_Boltzmann (écart-type de l'énergie cinétique = <Ec> = 3/2 kb T, à l'équilibre).

[Tawahi-Kiwi]

Oui et pas besoin d'une explosion atomique pour ça : c'est comme ça qu'on fabrique du verre.

Oui, et naturellement egalement comme les tectites (verres formes par des impacts de meteorites), les fulgurites (verres formes par le passage d'un eclair dans du sable) ou les pseudotachylites (verres formes par un seisme). Meme le verre 'atomique' a un nom, on l'appelle trinitite .

Les autres verres naturels ne sont pas formes a partir de sable.

T-K

[Deedee81]

Il y a aussi les fameux "quarz choqués"

Meme le verre 'atomique' a un nom, on l'appelle trinitite .

A bien, voilà qui montre combien cette discussion est intéressante, j'ai appris quelque chose. Tawahi, tu devrais passer plus souvent en physique.

[pm42]

Oui, et naturellement egalement comme les tectites (verres formes par des impacts de meteorites), les fulgurites (verres formes par le passage d'un eclair dans du sable) ou les pseudotachylites (verres formes par un seisme). Meme le verre 'atomique' a un nom, on l'appelle trinitite .

Merci pour l'info mais le sujet a été "oublié" par le primo-posteur et remplacé par de l'humour :

Pas sur que beaucoup de monde ici faisait le lien entre température et écart type.

Je doute qu'on sache jamais ce que cela venait faire ici.

[Deedee81]

Merci pour l'info mais le sujet a été "oublié" par le primo-posteur et remplacé par de l'humour :

Je n'avais pas pris ça pour de l'humour..... mais bon, seul ornithology peut le préciser

[ornithology]

Si humour il y a ca a été "a l'insu de mon plein gré"
Je n'ai pas oublié la vitrification.
elle etait la pour illustrer le fait que meme dans des phénomenes tres loin de l'équilibre,
on a des effets dus a de tres hautes températures. Mais Deedee81 l'a rappelé ca peut etre décrit par des notions
plus difficiles de thermique hors équilibre.
je n'ai donc pas oublié mais pensé en rester la sur ce point.

[ornithology]

Obi76 a indiqué plusieurs liens sur wiki
j'ai retenu surtout celui-ci
ou sont détaillés les formules donnant les moments aux différents ordres.