Bilan énergétique.

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Luc
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Bilan énergétique.

Message par Luc » 23/03/2013 - 15:05:58

Bonjour

Quelqu'un peut-il me faire le bilan énergétique de l'expérience suivante.

Soit un fils de fer de 100 mètres de long. Pendu verticalement.
On augmente sa température de 200°C. On dépense Q calories. Il s'allonge d'environ 25 cm.
On y accroche une masse M.
On laisse refroidir le fils. Il rend Q' calories. Et reprend presque sa longueur initiale. (la masse y est suspendue.....)
La masse M s'est élevée de presque 25 cm.
Est ce que Q = Q'.

Ce sont ces mesures là qui manquaient à Carnot pour généraliser son raisonnement à toute la physique.
Mesures que personne n'a jamais réalisée à ce jour.

Luc Benoit.

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bongo1981
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Re: Bilan énergétique.

Message par bongo1981 » 02/04/2013 - 8:05:51

Probablement pas, Q'<Q.
Ensuite quand on enlève la masse, le fil se contracte et doit probablement libérer de l'énergie Delta Q = Q-Q'

Victor
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Re: Bilan énergétique.

Message par Victor » 02/04/2013 - 10:34:42

sans compter les effets chimiques de la montée en températures sur le fil
une recristallisation et une chute des tensions internes des mailles cristallines du fil

Luc
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Re: Bilan énergétique.

Message par Luc » 12/04/2013 - 17:39:39

Bonjour Victor.

C'est drôle comme il y a des questions qu'on ne peut pas poser.
Je la pose autrement.
On a un tube rempli de mercure. Il y a un bloc de fer qui flotte à la surface.
On chauffe le mercure. Son volume augmente. La surface liquide s'élève. Le bloc de fer monte. On bloque mécaniquement le bloc de fer. Et on laisse refroidir. Bilan énergétique?

A la page de son livre écrit en 1824, Sadi Carnot écrit qu'il ne peut pas étendre le raisonnement qu'il a fait sur les gaz aux liquides et aux solides. Et il explique pourquoi. Ben. Personne n'a fait des mesures depuis......

Voilà son texte: page 89 du livre de Sadi Carnot.

Nous aurions désiré pouvoir faire d’autres rapprochements de ce genre, pouvoir calculer, par exemple, la puissance motrice développée par l’action de la chaleur sur des solides et des liquides, par la congélation de l’eau, etc. ; mais la physique actuelle nous refuse les données nécessaires.* La loi fondamentale que nous avions en vue de confirmer nous semblerait exiger cependant, pour être mise hors de doute, des vérifications nouvelles ; elle est assise sur la théorie de la chaleur telle qu’on la conçoit aujourd’hui, et, il faut l’avouer, cette base ne nous paraît pas d’une solidité inébranlable. Des expériences nouvelles pourraient seules décider la question ; en attendant, nous nous occuperons d’appliquer les idées théoriques ci-dessus exposées, en les regardant comme exactes, à l’examen des divers moyens proposés jusqu’à présent pour réaliser la puissance motrice de la chaleur.

?* Celles qui nous manquent sont la force expansive qu’acquièrent les solides et les liquides par un accroissement donné de température, et la quantité de chaleur absorbée ou abandonnée dans les changemens de volume de ces corps.

Victor
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Re: Bilan énergétique.

Message par Victor » 12/04/2013 - 19:31:15

Pour les gaz, mesurer une dilatation c'est relativement simple en connaissant la pression la température on connait le volume dans des tubes en verre étalonnés par des mesures diverses... pour les solides se sont des mesures directes avec des pieds à coulisses, des comparateur à aiguilles et des micromètre c'est beaucoup moins précis vus que les solides sont de formes irrégulières donc une estimation approximative

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macland
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Re: Bilan énergétique.

Message par macland » 13/04/2013 - 9:42:43

Luc a écrit :...C'est drôle comme il y a des questions qu'on ne peut pas poser.
Je la pose autrement.
On a un tube rempli de mercure. Il y a un bloc de fer qui flotte à la surface...

J'ai surement encore beaucoup à apprendre mais comment fais-tu pour faire "flotter" du fer (densité= 7,32) sur du mercure (densité 5,43) ???... :_grat:

Victor
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Re: Bilan énergétique.

Message par Victor » 13/04/2013 - 10:21:04

Macland il faut que tu revois tes tables
Fe 7,8 et Hg 13,6

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macland
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Re: Bilan énergétique.

Message par macland » 13/04/2013 - 11:46:28

Victor a écrit :Macland il faut que tu revois tes tables
Fe 7,8 et Hg 13,6

...probablement, j'ai recopié bêtement un chiffre trouvé sur le NET.... :(

Victor
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Re: Bilan énergétique.

Message par Victor » 14/04/2013 - 21:52:32

Victor a écrit :Pour les gaz, mesurer une dilatation c'est relativement simple en connaissant la pression la température on connait le volume dans des tubes en verre étalonnés par des mesures diverses... pour les solides se sont des mesures directes avec des pieds à coulisses, des comparateur à aiguilles et des micromètre c'est beaucoup moins précis vus que les solides sont de formes irrégulières donc une estimation approximative


Non en fait pour la dilatation avec des lasers on mesures des dilatations de solides très faibles

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