Agitation moléculaire

Les précedents sujets scientifiques ayant étaient postés dans la section débat je vais en faire de même.

Vous le savez sans doute la température d'un corp est liée a l'agitation des molécules de ce corps. C'est pourquoi le zéro absolu correspond a la non agitation moléculaire. Le molécules ne "bougent" plus la température ne peut pas descendre plus bas.

Je me suis alors posé la question si il existe une vitesse limite : la vitesse de la lumière, alors y a t il une vitesse d'agitation moléculaire limite et donc une température limite ?

Mes recherches sur internet sur ce sujet ce sont montrées infructueuses, en espérants que l'un d'entre voius pourras m'éclairer.

Pose ta question plus précise sur la vitesse de la lumière et l'agitation temporisée des molécules.

Je n'ai pas cependant compris ce que tu veux dire par "température limite ou basse" ?

Adrien.

Et bien justement je ne sais pas si ma question a un sens ou si elle est du a une incompréhension de ma part de l'agitation moléculaire.

Plus la température est élevée plus les molécules (enfin parlons plutot de corps) s'agitent, donc plus leurs "déplacements" sont rapides. Mais si la vitesse de la lumière est une vitesse limite, qui ne peut etre dépassé, alors il doit exister une température qui ne peut etre dépassé. Température a laquelle les corps se déplacent a la vitesse de la lumière.

Non ?

En gros il y a une vitesse maximale (et encore, c'est des maths mais des fois hein ...), la température dépend de la vitesse d'agitation, donc il y a une température maximale.

Ton raisonnement se tient sur le principe Billy, mais tout dépend aussi de la concentration des molécules (enfin je crois, mais en même temps j'ai l'impression de dire une connerie )... si tout est figé, molécules serrées ou pas, ça caille.

Mais arrivé à des températues extrêmement élevées (je crois qu'on atteint plusieurs millions de degrés dans un réacteur à fusion, alors dans une étoile ...), ce ne sont même plus des molécules (j'arrive vite à mes limites scientifiques ). Va savoir si il y a une limite à l'agitation de ces particules et à leur concentration. Et l'agitation d'abord, c'est bien une vitesse ? :D Finalement j'aurais bien voulu t'apporter un minimum de réponse, mais je suis recalé

Bref, amis scientifiques, à vous ...

Je ne suis pas convaincu que la vitesse de la lumière soit la plus grande possible. Pour être dans le vrai, je dirais plutôt qu'elle est la plus grande que l'on puisse actuellement définir. Ce qui m'amène à deux branches: soit elle l'es effectivement, soit elle ne l'est pas.

Sur la base du premier postulat, la vitesse étant directement liée à l'émission de chaleur, alors on peut dire que s'il existe une vitesse limite, il doit se trouver une température limite.

Le second postulat le semble beaucoup plus intéressant. Sachant qu'il est impossible d'atteindre un point limite, sous peine de le décaler (en effet, la limite n'est pas la limite atteignable, mais plutôt la limite non-atteignable, je l'expliquerai plus loin avec l'exemple du zéro absolu), et en tenant compte du fait que la matière se transforme sous l'effet de la chaleur, en atteignant une état d'excitation suffisant, les corps mobiles pourraient se transformer, créant ainsi de nouveaux corps, repoussant ainsi la limite de vitesse.

Pour ce qui est de mon explication sur les limites.

Le zéro absolu est atteint lorsqu'il qu'aucun corps n'est en mouvement. En atteignant un tel point, les corps seraient détruits de par leur propre nature. En effet, aucun mouvement serait synonyme d'aucune interaction. Or, sans interactions entre les plus petits corps qui soient, il n'y a rien. Ainsi, si l'on atteint la limite du zéro absolu, on se retrouve face au "rien", et donc on n'a pas obtenu le zéro absolu. Il en va ainsi avec les autres limite: atteindre une limite prouve que ce n'est en rien une limite.

La température est une notion que tout le monde connait, mais que personne n'arrive à définir correctement (Essayer de demander à votre entourage). Pour qu'il n'y ait pas d'ambiguité, voici la définition du Larousse: "Grandeur physique qui caractérise de façon objective la sensation de chaleur ou de froid laissée par le contact d'un corps." Pas terrible...

Bon... Tout d'abord, tout corps (peu importe sa phase) est composé d'atomes. Ces atomes sont reliés entre eux par des liaisons covalentes (chacun donne un électron pour faire la liaison) et forment ainsi une molécules. Mais les molécules réalisent aussi des liaisons faibles entre elles (comme les liaisons ioniques par exemple) et celles-ci permettent l'existence de corps plurimoléculaires.

A la température de zéro kelvin (ou de -273°C), l'entropie du système considéré est nulle et il n'y a plus d'agitation dans les molécules: le système est totalement figé. Plus la température augmente et plus l'agitation globale du système est forte, et plus les liaisons faibles entre les molécules sont brisées.

Prenons l'exemple de l'eau. Tant que la température de l'eau est inférieure à 0°C sous 1 bar, chaque molécule d'eau réalise des liaisons faibles avec en moyenne 4 autres molécules d'eau (ces liaisons faibles sont des liaisons hydrogènes, l'eau étant dipolaire). Si on se situe entre 0°C et 100°C, l'eau est sous forme liquide et un molécule d'eau réalise en moyenne des liaisons faibles avec 3 autres molécules d'eau. A l'état gazeux, une molécule d'eau ne réalise plus qu'une liaison avec une autre molécule d'eau en moyenne.

Plus la température est élevée, plus l'agitation des molécules est forte et moins elles interagissent entre elles.

Je m'écarte un peu du sujet initial pour répondre à Wild: la vitesse de la lumière est bien une valeur limite (que se soit d'un onde, d'un objet, n'importe quoi), c'est Einstein qui l'a énoncé dans son fameux théorème de la relativité restreinte. Même si pas mal de personnes essaient de démontrer le contraire, sans toutefois y arriver.

Cette vitesse est fonction de la perméabilité et de la permittivité du milieu dans lequel "l'objet" se déplace. Elle est maximale dans le vide (on peut considérer que l'espace est vide) car perméabilité et permittivité y sont maximaux. Ceci est en partie à une très faible densité de matière et à la température (le zéro absolu) qui y règne. La quantité infime de matière présente dans l'espace y est de toutes façons figée par la température. Dans notre environnement, plus la densité de matière augmente, plus l'indice de réfraction du milieu augmente, et plus la vitesse diminue. Il ne peut normalement pas y avoir "moins de matière" que dans le vide donc la vitesse ne peut pas aller plus vite.

Pour ce qui est la température, il existe bien une limite inférieure, le zéro absolu (0K=-273.15°C), mais des températures énormes sont mesurées chaque jour, par exemple, dans le coeur des supernovae (étoile qui explose en quelques sorte) des températures de 100 000 000 000°C (100 milliards) ont été observées !!! Ceci est du à l'effondrement brutal de son noyau sur lui-meme engendrant une agitation extrême durant quelques millièmes de seconde seulement, mais le résultat est là.

Après je ne sais pas s'il existe un état d'agitation limite, donc une température limite, des calculs un peu barbares d'entropie du systême peuvent surement le dire, mais disons qu'on a déjà une bonne marge de maneuvre,non ?!

Je ne suis pas convaincu que la vitesse de la lumière soit la plus grande possible. Pour être dans le vrai, je dirais plutôt qu'elle est la plus grande que l'on puisse actuellement définir. Ce qui m'amène à deux branches: soit elle l'es effectivement, soit elle ne l'est pas.

Plus précisément, dans mes souvenirs (les physiciens me corrigeront si je dis des bétises), elle est maximale car pour augmenter la viresse d'un corp en mouvment, il faut d'autant plus d'énergie que la vitesse initiale est élevée. Dépasser la vitesse de la lumière nécessiterait alors une énergie infinie qu'on ne peut par définition pas obtenir...

Sur le sujet lui même, j'en ai aucune idée...

toutes choses est vrai tant que l'on a pas prouvé le contraire !!

debat passionnant je n'est pas grand chose a dire vu mes connaisssances restreintes

je me demande juste si a notre echelle la vitesse que nous percevons nous emmenant vers notre infinie, ne va-t-elle pas nous faire rebrousser chemin en fin de compte?

Il y a je pense des limites a tout pour moi l'infinie n'est pas envisageable, c'est juste qu'on ne sait pas encore y aller!!

Tout dépend de ce que tu considère, un plasma est un état bien instable de la matière, il correspond à un gaz ionisé. Les plasmas ont des énérgies très élevées et engendrent des températures très hautes en effet (utilisé entre autres pour la fusion nucléaire), mais cela dépend d'autres paramètres comme la pression notamment.

Par exemple, si on considère le noyau de la terre comme étant uniquement constitué de fer, alors pourquoi ne fond-il pas puisque la température y est de 6000°C alors que la température de fusion à la surface de la terre est de 1535°C ?

A cause de la pression !!

C'est aussi pour ça que l'eau bout à moins de 100°C en altitude

En ce qui concerne les supernovae j'avoue que je ne connais les produits de l'explosion et je ne sais pas si cela crée un plasma ou pas...

j'dit p'tete un connerie mais , a une temperature tres elevée il n'y a plus de molecules mais du plasma

Tout a fait je disait juste molécule pour simplifier l'idée, mais il faut plutot parler de corps. Et d'ailleur j'avais une autre théorie par rapport a sa, mais il faudrait deja que je trouve une reponse a ma première idée.

Et bien justement je ne sais pas si ma question a un sens ou si elle est du a une incompréhension de ma part de l'agitation moléculaire.

Plus la température est élevée plus les molécules (enfin parlons plutot de corps) s'agitent, donc plus leurs "déplacements" sont rapides. Mais si la vitesse de la lumière est une vitesse limite, qui ne peut etre dépassé, alors il doit exister une température qui ne peut etre dépassé. Température a laquelle les corps se déplacent a la vitesse de la lumière.

Non ?

Je pense qu'il y a une erreur dans l'énoncé: le Zéro absolue concerne les PARTICULES et non les MOLECULES.

Et la température extreme est le Zéro absolue qui est de -273,15°C ou 0 K (kelvin).

De plus, les particules, même au zéro absolue continuent à avoir des mouvements; même très minime car une particule ne se fige jamais.

Au sujet de la vitesse de la lumière:

Atteindre cette vitesse est déjà impossible, alors la dépasser inutile de l'envisager.

Pour se déplacer à la vitesse de la lumière, il faut avoir une masse nulle. Les particules les plus répandues dans l'Univers possédant une masse nulle sont les photons, la lumière. Vu comme ça, on ne devrait pas appeler la constance c "vitesse de la lumière dans le vide", mais bien "vitesse d'un quanton de masse nulle dans le vide"...

La raison pour laquelle il est impossible pour une particule ou un ensemble de particules massive d'atteindre cette vitesse est que leur masse ne fait que grandir en accélérant. Plus la vitesse augmente, plus leur masse augmente, et plus il faut fournir d'énergie pour encore faire grimper leur vitesse.

Imaginons que l'on invente un moteur très puissant pour propulser un vaisseau spatial. Au départ, ce vaisseau déparre sur les chapeaux de roue et le moteur arrive à faire grandir la vitesse de l'engin régulièrement. Seulement, en accélérant, la masse du vaisseau grandit. Le moteur devient donc de moins en moins performant pour accélérer le vaisseau, et celui-ci finit par se stabiliser à une certaine vitesse, inférieure à la vitesse de la lumière.

En vérité, il faudrait que le moteur déploie une énergie infinie por faire atteindre la vitesse c au véhicule spatial qu'il propulse. C'est bien entendu impossible, autant théoriquement que pratiquement.

Oui tu as résumer le fait que la vitesse de la lumière est bien une vitesse limite.

Mais alors si la vitesse de l'agitation des particules détermine la température (ce que je viens de dire est très schématique). Alors les particules ne peuvent s'agiter plus vite que la vitesse de la lumière, donc il y a une température maximum ?

La question de la température n'est pas des plus simples.

Il existe plusieurs notions de températures. Il y a la température thermodynamique et la température statistique. En tous cas une chose est sûre: il n'existe pas de limite maximale, a priori (c'est-à-dire avec la physique que l'on connait pour le moment). Car même si la vitesse des particules massives est limitée, il faut voir la température non pas comme une traduction macroscopique de vitesses microscopiques (en physique Newtonienne on peut mais pas en relativité), mais plutôt comme la traduction macroscopique des énergies microscopiques des particules (c'est vrai en physique Newtonienne grâce à la définition de l'énergie cinétique et a le bon goût de rester vrai en relativité). Or, l'énergie d'une particule peut être aussi grande que l'on veut.

Je ne suis pas sur d'avoir exactement tout compris, mais est ce qu'en réalité le concepte de "vitesse" de l'agitation moléculaire n'est pas valable car les particules si elles devaient atteindrent de telles vitesses ne serait plus influencées selon les lois de la physique Newtonienne ?

Et une autre question sans doute aussi bête, mais est ce que l'agitation de ces particules pourrait rompre la force forte qui assure la cohésion du noyau ?

La force forte ne concerne que les Quarks, et non les particules. Vous voulez certainement parler de la force nucléaire (ou "force forte résiduelle") peut-être ?

La force forte ne concerne que les Quarks, et non les particules. Vous voulez certainement parler de la force nucléaire (ou "force forte résiduelle") peut-être ?

Oui dans un premier temps mais si votre réponse est positive, alors je redemanderais pour les quarks

En un mot si l'on "donne" beaucoup d'énergie a un noyau, peut on le fractionner ? Si oui a quel point ? (et est ce théorique ?)

Coucou ! Mmmmmh la vitesse de la lumière enfin la constante C n'est plus à l'ordre du jour. On a découvert des ondes lumineuses provenant de galaxies chronométrées à 312 000 km/s .... et plus incroyables des chercheurs on pu ralentir la vitesse de la lumière à 57 mètres par secondes mmmmmh c'est tout ce que je voulais dire ....