fluctuations de température

[Amator]

ah ben si ça viole le 2e principe de la thermodynamique qui interdit de produire du travail à partir d'une source de température unique (même en tenant compte des fluctuations statistiques !!)

C’est justement tout l’objet de mon questionnement initial.
Qui dit fluctuation , dit des plus et des moins et donc localement, possiblement 2 températures successives, certes sans doute assez proches en valeur.
Je ne vois absolument pas en quoi ça violerait le second principe, on est en plein dedans, il y a deux sources de températures dans ce que la thermo considère par définition comme une seule température.
C’est que la définition n’est pas la bonne pour le cas considéré.
Pas les bonnes lunettes en quelque sorte. On ne peut demander a la moyenne d’apprécier des écarts.
Je cite l’exemple des vaguelettes a la surface de l’eau, il y a une énergie utilisable même si en moyenne le niveau de l’eau est zéro.
Un seule altitude d’eau ne permet pas de tirer de l’énergie, voila ce que dit le second principe et c'est vrai.
Sauf que temporellement, il n’y pas qu’une seule altitude, il y a des vaguelettes.
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[Archi3]

C’est justement tout l’objet de mon questionnement initial.
Qui dit fluctuation , dit des plus et des moins et donc localement, possiblement 2 températures successives, certes sans doute assez proches en valeur.
Je ne vois absolument pas en quoi ça violerait le second principe, on est en plein dedans, il y a deux sources de températures dans ce que la thermo considère par définition comme une seule température.

ah ben non, il y a une température qui décrit une valeur moyenne avec des fluctuations statistiques. La température moyenne est unique, elle.
Les vaguelettes sont très hors équilibre justement, d'où la possibilité d'en tirer de l'énergie. A l'équilibre thermique il n'y a pas de vent, pas de vague, et pas de moyen d'en tirer de l'énergie (même si il y a des fluctuations microscopiques à la surface avec quelques molécules au-dessus de quelques autres , elles sont inutilisables pour recueillir du travail ).

[Archi3]

Pour dire autrement, la statistique te dit que l'énergie est de l'ordre de kb T par degré de liberté du système : sous certaines conditions assez restrictives mais en fait courantes, comme le fait que l'énergie dépend du carré d'une coordonnée généralisée , position ou impulsion, ce qui se rencontre souvent en mécanique classique comme l'énergie cinétique 1/2Mv2, l'énergie de rotation 1/2 I omega ^2 , l'énergie potentielle d'un ressort 1/2 k x^2, etc..., et que les effets quantiques sont négligeables, un théorème d'équipartition te dit que c'est exactement 1/2kB T par degré de liberté.
ça peut fluctuer autour de kbT mais de pas beaucoup plus. Les systèmes hors équilibres sont caractérisés par le fait qu'il y a plus d'énergie dans certains degrés de liberté, par exemple dans la translation selon une certaine direction quand il y a du vent, ou dans la vibration à une certaine fréquence quand il y a une vague. C'est cet écart à l'équipartition qui est utilisable pour faire du travail, mais à l'équilibre thermique, les fluctuations résiduelles ne sont pas utilisables.

[coussin]

Pour la publication dont tu parles, il y a eu un fil ouvert dessus mais récemment fermé, l'avis général étant que les auteurs faisaient de la science fiction en promettant une énergie gratuite ...Mais si tu veux rouvrir un fil dessus, essaie, mais c'est à tes risques et périls !

Un lien vers cette discussion fermée ?

[obi76]

Oui je comprend que l’écart type est le reflet de la température.
On pourrait en dire autant de la valeur moyenne sur la courbe de distribution ?

Non. La vitesse moyenne c'est la vitesse de convection.

Quelle formule utiliser pour calculer la température a partir de l’écart type sur la courbe de distribution des vitesses ?

C'est le moment d'ordre 2.

Si j’ai bien compris cette formule utilise la moyenne des vitesses.
Vitesse quadratique moyenne v* = [3kT/m]½
Tiré de https://www.chimix.com/an7/sup/A65.h...0V%3D%201%20m3.

Ma déduction de la température a partir de la vitesse moyenne T= V²m/3k devrait être correcte ? .

Non, c'est l'écart de la vitesse par rapport à la vitesse moyenne dans cette formule. Pas la vitesse elle-même.

[Sethy]

Je cite l’exemple des vaguelettes a la surface de l’eau, il y a une énergie utilisable même si en moyenne le niveau de l’eau est zéro.
Un seule altitude d’eau ne permet pas de tirer de l’énergie, voila ce que dit le second principe et c'est vrai.
Sauf que temporellement, il n’y pas qu’une seule altitude, il y a des vaguelettes.

Tout ça pour ça ? Une nouvelle tentative de mouvement perpétuel ?

[coussin]

Un lien vers cette discussion fermée ?

Après une lecture rapide, les auteurs écrivent noir sur blanc que leur système satisfait la deuxième loi...

[Amator]

Non, c'est l'écart de la vitesse par rapport à la vitesse moyenne dans cette formule. Pas la vitesse elle-même.

Je ne suis pas au niveau pour comprendre toutes vos réponses et si je l’étais je ne me poserais pas ces questions
OK, donc c'est l'écart type des vitesses qui rentre dans cette formule.

[Amator]

Tout ça pour ça ? Une nouvelle tentative de mouvement perpétuel ?

Qui a parlé de ça ?

[Archi3]

Après une lecture rapide, les auteurs écrivent noir sur blanc que leur système satisfait la deuxième loi...

oui sauf erreur dans le papier en question il n'y a pas de production de travail vers l'extérieur, juste dissipation de chaleur dans une résistance (mais dans la limite des fluctuations thermiques), donc pas de violation de la deuxième loi. Ce qui posait problème c'était les annonces que ça pourrait produire du travail utilisable ..et si c'est à partir d'une source à température unique, c'est bien la définition d'un mouvement perpétuel de 2e espèce (le travail produit finit par se dissiper en chaleur qui revient dans la source initiale).

[Amator]

ah ben non, il y a une température qui décrit une valeur moyenne avec des fluctuations statistiques. La température moyenne est unique, elle.
Les vaguelettes sont très hors équilibre justement, d'où la possibilité d'en tirer de l'énergie. A l'équilibre thermique il n'y a pas de vent, pas de vague, et pas de moyen d'en tirer de l'énergie (même si il y a des fluctuations microscopiques à la surface avec quelques molécules au-dessus de quelques autres , elles sont inutilisables pour recueillir du travail ).

Je ne suis pas convaincu...
le vaguelettes sont a l'eau et a l’échelle macroscopique et ce que sont les fluctuations thermiques a l’échelle monoatomique du voile de graphène.
Franchement je ne vois ce qui vous bloque tous.

[coussin]

oui sauf erreur dans le papier en question il n'y a pas de production de travail vers l'extérieur, juste dissipation de chaleur dans une résistance (mais dans la limite des fluctuations thermiques), donc pas de violation de la deuxième loi. Ce qui posait problème c'était les annonces que ça pourrait produire du travail utilisable ..et si c'est à partir d'une source à température unique, c'est bien la définition d'un mouvement perpétuel de 2e espèce (le travail produit finit par se dissiper en chaleur qui revient dans la source initiale).

OK et donc ?
Il ne s'agit donc que d'une mauvaise interprétation d'un article sérieux par des personnes qui n'y connaissent rien ?
Rien de bien nouveau alors

[Amator]

oui sauf erreur dans le papier en question il n'y a pas de production de travail vers l'extérieur, juste dissipation de chaleur dans une résistance (mais dans la limite des fluctuations thermiques), donc pas de violation de la deuxième loi. Ce qui posait problème c'était les annonces que ça pourrait produire du travail utilisable ..et si c'est à partir d'une source à température unique, c'est bien la définition d'un mouvement perpétuel de 2e espèce (le travail produit finit par se dissiper en chaleur qui revient dans la source initiale).

est ce que ça vous dérange qu'a échelle mésoscopique et sur un court instant, dans un volume lui a l’équilibre, la température s’élève puis s'abaisse ?
En quoi les statistiques ne le permettraient pas ?

[Archi3]

ça dépend du volume, du temps, et de la fluctuation, plus ils sont grands et plus c'est improbable. Mais la question n'a pas de rapport avec le post cité, je disais juste que si on produit du travail à partir d'une source monotherme c'est bien un mouvement perpétuel, ça s'appelle un mouvement perpétuel de deuxième espèce , c'est sa définition (la source perde de la chaleur mais elle revient toute seule par conduction thermique avec l'environnement donc ça ne s'arrête jamais, c'est bien la définition d'un mouvement perpétuel !)

[Archi3]

OK et donc ?
Il ne s'agit donc que d'une mauvaise interprétation d'un article sérieux par des personnes qui n'y connaissent rien ?
Rien de bien nouveau alors

non le message de "déterrage" n'était pas sur l'article en lui meme mais des déclarations (non publiées avec un comité de lecture, elles ) sur le site de l'université "promettant" un futur système de production d'énergie "infinie" - donc bel et bien un mouvement perpétuel violant le deuxième principe.

https://forums.futura-sciences.com/a...ml#post6741570

Mais bon faut se décider si on peut en parler ou pas

[coussin]

Je vois. Merci pour le lien.

[Amator]

ça dépend du volume, du temps, et de la fluctuation, plus ils sont grands et plus c'est improbable. Mais la question n'a pas de rapport avec le post cité, je disais juste que si on produit du travail à partir d'une source monotherme c'est bien un mouvement perpétuel, ça s'appelle un mouvement perpétuel de deuxième espèce , c'est sa définition (la source perde de la chaleur mais elle revient toute seule par conduction thermique avec l'environnement donc ça ne s'arrête jamais, c'est bien la définition d'un mouvement perpétuel !)

Je ne vois pas le dispositif à voile de graphène comme un mouvement perpétuel mais comme une pompe.
Tant qu'il y a de la chaleur ambiante (agitation thermique), il peut fonctionner et il refroidit la source ambiante dans laquelle il pompe.
Si le travail est redonné au milieu sous forme de chaleur, effectivement c'est un mouvement perpétuel qui ne produit rien et ne sert a rien, tout comme l'agitation thermique s'agite et ne sert a rien.
Dans l'agitation thermique les molécules s'agitent en permanence pour ne rien produire, juste entretenir l'agitation elle même.
On pourrait imaginer capter cette agitation sous forme de rayonnement thermique, le rendre utile par un capteur pyrovoltaïque et utiliser cette électricité au loin.
Fatalement ça refroidirait la source.
C'est ce que doit faire le dispositif a graphène, s'il fonctionne.

[Archi3]

Je ne vois pas le dispositif à voile de graphène comme un mouvement perpétuel mais comme une pompe.
Tant qu'il y a de la chaleur ambiante (agitation thermique), il peut fonctionner et il refroidit la source ambiante dans laquelle il pompe.

certes mais il suffit d'ouvrir la porte pour que la source récupère la chaleur perdue, donc tu as un générateur qui produit indéfiniment du courant sans rien consommer.

D'ailleurs pourquoi on s'exciterait dessus si ce n'était justement pas une source d'énergie gratuite et infinie, une fois que tu as mis au point ton dispositif ?

[Archi3]

et sous-entends tu que la modération aurait fermé le topic sans aucune raison ?

[Sethy]

On pourrait imaginer capter cette agitation sous forme de rayonnement thermique, le rendre utile par un capteur pyrovoltaïque et utiliser cette électricité au loin.
Fatalement ça refroidirait la source.
C'est ce que doit faire le dispositif a graphène, s'il fonctionne.

Si ça c'est pas du mouvement perpétuel ...

L'erreur de raisonnement (entre autre) vient du fait que le capteur émet lui aussi émet du rayonnement thermique qui "réchauffe" en continu la source.

Lorsque les deux sont à l'équilibre thermique ... le flux entrant et sortant est le même et donc il n'y a plus production d'énergie.

[Amator]

certes mais il suffit d'ouvrir la porte pour que la source récupère la chaleur perdue, donc tu as un générateur qui produit indéfiniment du courant sans rien consommer.

Ah bah non, il consomme de la chaleur: fluctuations thermiques qui sont amoindries, comme des vaguelettes seraient amoindries par un flotteur captant leur énergie.

D'ailleurs pourquoi on s'exciterait dessus si ce n'était justement pas une source d'énergie gratuite et infinie, une fois que tu as mis au point ton dispositif ?

Parce que ce n'est pas une source d’énergie infinie du tout, ni gratuite.
Ça refroidit environnement où il pompe.

[Amator]

Si ça c'est pas du mouvement perpétuel ...

L'erreur de raisonnement (entre autre) vient du fait que le capteur émet lui aussi émet du rayonnement thermique qui "réchauffe" en continu la source.

Lorsque les deux sont à l'équilibre thermique ... le flux entrant et sortant est le même et donc il n'y a plus production d'énergie.

Oui là j'avoue.... comme quoi les analogies ............

dans le dispositif a graphène il y a des diodes qui évitent ce phénomène et je me demande bien comment comment il font avec de si faibles tensions et courants générés.

[Amator]

et sous-entends tu que la modération aurait fermé le topic sans aucune raison ?

Je ne sais pas, je n'ai pas suivi.
Ce que je sais c'est que si on étudie un dispositif sous un mauvais angle ( ça vaut pour moi) on ne risque pas de le comprendre.
Je pourrais dire que Thibado est physicien , il n'est pas seul, il a une équipe et ils ignorent tous la thermodynamique et ont fait un dispositif qui ne fonctionne pas ?
C'est vrai qu'on aurait envie de voir le dispositif alimenter quelque chose d'utile. Visiblement il en faut beaucoup pour alimenter pas grand chose.
A ma connaissance il n'y a pas de preuve que ça fonctionne, a part des publications.
wait an see...
Je pense qu'on ne pourra pas aller plus loin sur le sujet faute de preuves.

[obi76]

Ben c'est pas compliqué : s'ils récupèrent de l'énergie par ce moyen, l'air se refroidit. Donc c'est pas infini. C'est tout.

[coussin]

Encore une fois, les auteurs dans leur papier insistent que la seconde loi est sauve...
Après, qu'un journaliste ou le directeur de comm de l'université d'arkansas s'excite en disant n'importe quoi, c'est autre chose.

[Amator]

Vu la quantité d’énergie que le dispositif extrait potentiellement de la température ambiante, ce n'est pas près de contrer le réchauffement climatique , donc je pense que c'est ça leur idée de l'infini et puis faut bien faire le buzz...
La preuve on en parle !

[ThM55]

Il faut relire le §114 du volume 5 de Landau & Lifschitz (mon édition est la MIR de 1967): ils expliquent très clairement ce qu'ils entendent par fluctuation des grandeurs thermodynamique: il s'agit des variations purement thermodynamiques (donc pas d'origine quantique) pour une petite partie d'un corps isolé à l'équilibre. Rien de mystérieux ou de difficile à définir là dedans, il ne s'agit pas d'un corps isolé, il échange de l'énergie avec le corps qui a une température fixe et par conséquent sa température fluctue. Les formules (114,6) et (114,7) donnent respectivement les fluctuations de la température et du volume en fonction de la capacité calorifique à volume constant et de la compressibilité isotherme.

[Archi3]

Ah bah non, il consomme de la chaleur: fluctuations thermiques qui sont amoindries, comme des vaguelettes seraient amoindries par un flotteur captant leur énergie.


Parce que ce n'est pas une source d’énergie infinie du tout, ni gratuite.
Ça refroidit environnement où il pompe.

mais le travail fourni se retransformera finalement en chaleur, qui reviendra dans la source, donc c'est perpétuel. Je ne sais pas si tu as remarqué mais un truc froid laissé à lui même, ça se réchauffe sans problème.

[Archi3]

Ben c'est pas compliqué : s'ils récupèrent de l'énergie par ce moyen, l'air se refroidit. Donc c'est pas infini. C'est tout.

bah si puisque l'énergie récupérée finira par se retransformer en chaleur, qui reviendra dans l'air, et on se retrouve dans l'état initial. Donc c'est perpétuel.

Le 2e principe autorise la transformation totale de travail en chaleur, mais pas l'inverse. Si c'était possible de transformer totalement de la chaleur en travail, ça permet de faire une boucle chaleur->travail->chaleur->travail sans fin ...

http://claude-gimenes.fr/physique/th...hermodynamique

1.3. Énoncé de Kelvin
Il est impossible de construire une machine qui, opérant suivant un cycle de transformations, n’ait produit à la fin du cycle d’autre effet que l’extraction d’une quantité de chaleur positive d’une source unique et la production d’un travail positif (même en opérant de façon réversible).

[Archi3]

Encore une fois, les auteurs dans leur papier insistent que la seconde loi est sauve...
Après, qu'un journaliste ou le directeur de comm de l'université d'arkansas s'excite en disant n'importe quoi, c'est autre chose.

encore une fois le papier ne décrit pas de machine produisant du travail récupérable à l'extérieur, donc ne viole pas le second principe.
Mais ce n'est pas le journaliste ou le directeur de comm qui a dit qu'il espérait le faire, c'est bien l'auteur de l'article qui l'a dit au journaliste, et ça , ça violerait bien le second principe.

On peut engager un pari sur le fait qu'une publication permettant de produire un courant à partir du graphène, sans source d'énergie externe, va sortir ou non, qui veut parier avec moi et combien ?