Un atome n'a pas de température

Proposé par
le
dans

En physique, la température est une notion dite collective, car elle se définit comme une fonction croissante du degré d’agitation thermique des particules. C'est pourquoi on ne peut pas déterminer la température d'un unique atome: il n'est ni chaud ni froid.


Commentaires préférés (3)

Du coup doit-on en déduire également qu’on ne peut pas parler de température du vide?

a écrit : Du coup doit-on en déduire également qu’on ne peut pas parler de température du vide? Le vide est une absence de matière donc oui le vide n'a pas de température.
Le vide est d'ailleurs un isolant thermique parfait puisqu'il n'a en théorie pas de conductivité thermique. Si une balle de golf se trouve dans un vide parfait, la seule manière dont elle diminuera sa température sera par rayonnement.
Je crois que Saint Gobain à commencé à produire des isolants sur ce principe. Mais un vrai vide est difficile à créer et encore plus à maintenir pour en faire un isolant donc leur solution ne s'applique pas à toutes les situations.

Ce pourquoi on associe souvent le vide au froid est le fait que le vide spatial n'est pas vraiment vide. Il y a bien de la matière, juste très peu à une température très froide. Donc dans la pratique les échanges thermiques entre notre corps et le "vide" spatial sont relativement faible.

C'est comme prendre une étincelle quand on scie du métal à la scie circulaire, elle a beau être à une température énorme, elle est tellement petite que la quantité d'énergie sous forme thermique qu'elle contient est trop faible pour nous faire du mal.

a écrit : Question peut être bête, mais si il y a un « vide » la température ne sera pas de zéro kelvin? Non c'est pas bête. Pour comprendre, il faut voire la température comme un état de la matière.
La température mesure l'état d'agitation de la matière, ce qui correspond à son énergie. Donc vide = pas de matière, pas de matière pas d'agitation, pas d'agitation pas de température.
Mesurer la température d'un vrai vide, c'est comme mesurer le nombre de mort de la guerre Franco-Belge de 2014, la valeur n'est pas 0, il n'y a pas de valeur car il n'y a pas eu de guerre Franco-Belge en 2014.


Tous les commentaires (18)

Du coup doit-on en déduire également qu’on ne peut pas parler de température du vide?

Je conseille la chaîne YouTube scienceclic qui a fait une vidéo sur température/chaleur pour ceux que ça intéresse

youtu.be/bqMXlgUZCVw

a écrit : Du coup doit-on en déduire également qu’on ne peut pas parler de température du vide? Le vide est une absence de matière donc oui le vide n'a pas de température.
Le vide est d'ailleurs un isolant thermique parfait puisqu'il n'a en théorie pas de conductivité thermique. Si une balle de golf se trouve dans un vide parfait, la seule manière dont elle diminuera sa température sera par rayonnement.
Je crois que Saint Gobain à commencé à produire des isolants sur ce principe. Mais un vrai vide est difficile à créer et encore plus à maintenir pour en faire un isolant donc leur solution ne s'applique pas à toutes les situations.

Ce pourquoi on associe souvent le vide au froid est le fait que le vide spatial n'est pas vraiment vide. Il y a bien de la matière, juste très peu à une température très froide. Donc dans la pratique les échanges thermiques entre notre corps et le "vide" spatial sont relativement faible.

C'est comme prendre une étincelle quand on scie du métal à la scie circulaire, elle a beau être à une température énorme, elle est tellement petite que la quantité d'énergie sous forme thermique qu'elle contient est trop faible pour nous faire du mal.

a écrit : Le vide est une absence de matière donc oui le vide n'a pas de température.
Le vide est d'ailleurs un isolant thermique parfait puisqu'il n'a en théorie pas de conductivité thermique. Si une balle de golf se trouve dans un vide parfait, la seule manière dont elle diminuera sa température sera
par rayonnement.
Je crois que Saint Gobain à commencé à produire des isolants sur ce principe. Mais un vrai vide est difficile à créer et encore plus à maintenir pour en faire un isolant donc leur solution ne s'applique pas à toutes les situations.

Ce pourquoi on associe souvent le vide au froid est le fait que le vide spatial n'est pas vraiment vide. Il y a bien de la matière, juste très peu à une température très froide. Donc dans la pratique les échanges thermiques entre notre corps et le "vide" spatial sont relativement faible.

C'est comme prendre une étincelle quand on scie du métal à la scie circulaire, elle a beau être à une température énorme, elle est tellement petite que la quantité d'énergie sous forme thermique qu'elle contient est trop faible pour nous faire du mal.
Afficher tout
Question peut être bête, mais si il y a un « vide » la température ne sera pas de zéro kelvin?

a écrit : Question peut être bête, mais si il y a un « vide » la température ne sera pas de zéro kelvin? Non c'est pas bête. Pour comprendre, il faut voire la température comme un état de la matière.
La température mesure l'état d'agitation de la matière, ce qui correspond à son énergie. Donc vide = pas de matière, pas de matière pas d'agitation, pas d'agitation pas de température.
Mesurer la température d'un vrai vide, c'est comme mesurer le nombre de mort de la guerre Franco-Belge de 2014, la valeur n'est pas 0, il n'y a pas de valeur car il n'y a pas eu de guerre Franco-Belge en 2014.

a écrit : Question peut être bête, mais si il y a un « vide » la température ne sera pas de zéro kelvin? Aucune question n'est bête, et la réponse est dans l'équation PV=nRT.
Pression nulle > température nulle, quel que soit le volume étudié (physiquement parlant).

a écrit : Aucune question n'est bête, et la réponse est dans l'équation PV=nRT.
Pression nulle > température nulle, quel que soit le volume étudié (physiquement parlant).
Mon cerveau n'arrive pas à assimiler le principe de température nul, qu'est-ce qui se passe si notre corps est en contact du vide ? On a froid ? On ne sent rien ?

a écrit : Mon cerveau n'arrive pas à assimiler le principe de température nul, qu'est-ce qui se passe si notre corps est en contact du vide ? On a froid ? On ne sent rien ? D'un point de vue physique, une température nulle signifie une absence totale de mouvement (des composants atomiques jusqu'à l'échelle macroscopique : plus de mouvement brownien, plus de mouvement électronique, etc...). Dans le vide, pas de matière, donc aucun mouvement physique. Je n'ai jamais fait l'expérience, mais je pense que l'on ne doit rien sentir. Comme indiqué plus haut, on se refroidirait à la vitesse de son propre rayonnement thermique, jusqu'à rejoindre le zéro absolu. C'est ma vision des choses, mais je ne suis pas "thermodynamicien". Un expert en la matière pourra sûrement avoir une vision plus correcte de cela.

a écrit : Mon cerveau n'arrive pas à assimiler le principe de température nul, qu'est-ce qui se passe si notre corps est en contact du vide ? On a froid ? On ne sent rien ? D'un point de vue de la conduction, il ne se passe rien. Mais du point de vue du rayonnement il continue de se passer des choses. Donc dans le vide spatial, sans éclairement solaire direct, tu auras extrêmement vite froid (en principe tu convergerais vers un température de 3K qui correspond au fond thermique spatial, soit -270°C)

Une double vitrage sous vide.. ça c’est une idée qu’elle est bonne !
Enfin, peut-être pas avec la pression atmosphérique.
Bon, encore une idée a la c*n qui ne me fera pas devenir millionnaire :-(

a écrit : D'un point de vue de la conduction, il ne se passe rien. Mais du point de vue du rayonnement il continue de se passer des choses. Donc dans le vide spatial, sans éclairement solaire direct, tu auras extrêmement vite froid (en principe tu convergerais vers un température de 3K qui correspond au fond thermique spatial, soit -270°C) Afficher tout Apparement, des passionnés ont fait l’approximation de 18 heures pour geler un humain dans l’espace, mais en 40 minutes on descend déjà à 31 degrés (coma). Avec de très grosses approximations mais ça donne une idée.

Bien sûr, la dépressurisation t’aura tué avant, là on ne parlait que de température.

Sinon, St Gobain qui isole avec du vide, ben c’est le principe des bouteilles Thermos....

a écrit : Apparement, des passionnés ont fait l’approximation de 18 heures pour geler un humain dans l’espace, mais en 40 minutes on descend déjà à 31 degrés (coma). Avec de très grosses approximations mais ça donne une idée.

Bien sûr, la dépressurisation t’aura tué avant, là on ne parlait que de température.

Sinon, St Gobain qui isole avec du vide, ben c’est le principe des bouteilles Thermos....
Afficher tout
L'isolant des thermos c'est du gaz, de l'air ou autre mais pas du vide. Le contenant ne résisterait pas à la pression atmosphérique.

a écrit : Mon cerveau n'arrive pas à assimiler le principe de température nul, qu'est-ce qui se passe si notre corps est en contact du vide ? On a froid ? On ne sent rien ? Si notre corps est en contact avec du vide ce n’est plus du vide donc on pourrait à nouveau parler de température non ?

a écrit : Apparement, des passionnés ont fait l’approximation de 18 heures pour geler un humain dans l’espace, mais en 40 minutes on descend déjà à 31 degrés (coma). Avec de très grosses approximations mais ça donne une idée.

Bien sûr, la dépressurisation t’aura tué avant, là on ne parlait que de température.

Sinon, St Gobain qui isole avec du vide, ben c’est le principe des bouteilles Thermos....
Afficher tout
L'ensemble des liquides de ton corps vont effectivement se mettre à bouillir avant que tu n'attrapes froid à cause de la faible pression.

On oublie souvent qu'à très faible pression (environ 25 millibars), l'eau bout à 20°C. A 50 km d'altitude, la pression n'est déjà que de 1 millibar...

Les conditions de l'espace sont telles qu'il est d'ailleurs impossible d'y trouver de l'eau liquide. Elle est soit suffisamment froide pour rester solide soit elle sublime et se transforme en gaz.

a écrit : L'isolant des thermos c'est du gaz, de l'air ou autre mais pas du vide. Le contenant ne résisterait pas à la pression atmosphérique. Sisi. Je pense que tu surestimes la pression atmosphérique, elle est importante, mais pas tant que ça. D’ailleurs les premiers Thermos étaient fait d’une fine double paroi en verre, avec du métal autour pour les chocs de tous les jours. J’en ai déjà cassé une ou 2. Évidemment ça la rend immédiatement inefficace et irréparable.

Je t’invite à consulter la page Wikipedia du Thermos (marqué déposée, mais ça explique tout). C’est le même principe que le vase Dewar des labos, à l’origine en verre mais de nos jours il est souvent en métal.

a écrit : Sisi. Je pense que tu surestimes la pression atmosphérique, elle est importante, mais pas tant que ça. D’ailleurs les premiers Thermos étaient fait d’une fine double paroi en verre, avec du métal autour pour les chocs de tous les jours. J’en ai déjà cassé une ou 2. Évidemment ça la rend immédiatement inefficace et irréparable.

Je t’invite à consulter la page Wikipedia du Thermos (marqué déposée, mais ça explique tout). C’est le même principe que le vase Dewar des labos, à l’origine en verre mais de nos jours il est souvent en métal.
Afficher tout
Tu as raison, au temps pour moi. Les vrais sont vides.

a écrit : Sisi. Je pense que tu surestimes la pression atmosphérique, elle est importante, mais pas tant que ça. D’ailleurs les premiers Thermos étaient fait d’une fine double paroi en verre, avec du métal autour pour les chocs de tous les jours. J’en ai déjà cassé une ou 2. Évidemment ça la rend immédiatement inefficace et irréparable.

Je t’invite à consulter la page Wikipedia du Thermos (marqué déposée, mais ça explique tout). C’est le même principe que le vase Dewar des labos, à l’origine en verre mais de nos jours il est souvent en métal.
Afficher tout
Hummm je me suis toujours demandé, est ce que ça fait un bruit énorme en cassant ce type de verre 'vide'? J'ai toujours imaginé que ça devait claquer un peu comme un pétard.

Cela dit il y a bien des moyens pour limiter les échanges thermiques, pas autant qu'avec le vide mais raisonnablement bien). Déjà un gaz monoatomique réduit bien la conduction et a une capacité calorifique réduite (il n'a pas de possibilité de stocker de l'énergie dans les liaisons comme le font les molécules). En plus s'il est fait d'atomes de masse atomique sensiblement différents de celles de la paroi, alors les chocs élastiques entre le gaz et la paroi devraient être peu efficaces (le maximum de transfert d'énergie pour les chocs élastique a lieu entre des objets de même masse). Avec une paroi en verre (donc silice : SiO2), un gaz type argon marche très bien.

Ensuite ajouter un film métallique poli sur l'extérieur (donc comme un miroir) limite les pertes par rayonnement (émissivité + réflectivité + transmission =1 --> comme la réflectivité est proche de 1 sur une bonne partie du spectre, alors l'émissivité est très faible sur cette même partie du spectre)

a écrit : Hummm je me suis toujours demandé, est ce que ça fait un bruit énorme en cassant ce type de verre 'vide'? J'ai toujours imaginé que ça devait claquer un peu comme un pétard.

Cela dit il y a bien des moyens pour limiter les échanges thermiques, pas autant qu'avec le vide mais raisonnable
ment bien). Déjà un gaz monoatomique réduit bien la conduction et a une capacité calorifique réduite (il n'a pas de possibilité de stocker de l'énergie dans les liaisons comme le font les molécules). En plus s'il est fait d'atomes de masse atomique sensiblement différents de celles de la paroi, alors les chocs élastiques entre le gaz et la paroi devraient être peu efficaces (le maximum de transfert d'énergie pour les chocs élastique a lieu entre des objets de même masse). Avec une paroi en verre (donc silice : SiO2), un gaz type argon marche très bien.

Ensuite ajouter un film métallique poli sur l'extérieur (donc comme un miroir) limite les pertes par rayonnement (émissivité + réflectivité + transmission =1 --> comme la réflectivité est proche de 1 sur une bonne partie du spectre, alors l'émissivité est très faible sur cette même partie du spectre)
Afficher tout
Les vraies bouteilles Thermos, quand elles se cassent, font effectivement un bruit un peu atypique, mais pas spécialement fort. De toutes façons il est un peu perdu dans le bruit métallique de l’enveloppe.

C’est plus remarquable sur les vieilles ampoules électriques, qui étaient elles aussi sous vide pour éviter la combustion du filament. Aujourd’hui on utilise un gaz inerte, c’est moins drôle.

L’intérieur des Thermos est effectivement métallisé (argent) pour limiter aussi les pertes de chaleur par rayonnement, ils faisaient les choses bien.