La Masse

[Tupac.Shakur]

Salut, j'ai une petite question. On sait que l’énergie c'est de la matière et inversement. Donc comment ça se fait qu'un objet qui émet de l’énergie genre un chauffage ne perde pas de masse? Puisqu'il émet de l’énergie, il devrait perdre de la matière et donc de la masse.

[benjamindenantes]

Il en émet seulement si on lui en donne... électricité vers chaleur.

[Tupac.Shakur]

Mais il y a bien des corps qui émettent de l'énergie d'eux même et qui ne perde pas de masse

[benjamindenantes]

Si l'adage "rien ne se créé, tout se transforme" est vrai alors la réponse est non.

D'autres plus calés que moi te répondront plus précisément.

Je suivrais désormais cette discussion en observateur.

[bang*gib]

Mais il y a bien des corps qui émettent de l'énergie d'eux même et qui ne perde pas de masse

 

ça sera intéressant de savoir lesquels.

Modifié 31 janvier 2014 par bang*gib

[pat59]

Je connais des gens qui émettent de l'énergie en faisant du sport, mais qui ne perdent pas de masse

[jarnicoton]

Un corps qui se refroidit en émettant du rayonnement (ou autrement) perd en effet de la masse, conformément à E = mc².

Perdant une énergie de E joules, il s'allège de E/c² kilos (enfin, le "s" à "kilos" est rarement justifié).

Modifié 31 janvier 2014 par jarnicoton

[bang*gib]

Je connais des gens qui émettent de l'énergie en faisant du sport, mais qui ne perdent pas de masse

 

Ou peuvent en prendre.

[benjamindenantes]

Un corps qui se refroidit en émettant du rayonnement (ou autrement) perd en effet de la masse, conformément à E = mc².

 

Ca veut dire qu'il a du être chauffé au préalable...

C'est en fait une question.

Tu peux développer avec du vocabulaire courant?

[jarnicoton]

Quel mot savant ai-je diantre employé ?

Si on l'a chauffé au préalable on l'a alourdi de : m = E/c², en l'imprégnant d'une énergie de E joules.

[benjamindenantes]

Quel mot savant ai-je diantre employé ?

Si on l'a chauffé au préalable on l'a alourdi de : m = E/c², en l'imprégnant d'une énergie de E joules.

 

C'est juste qu'en général j'ai un peu de mal a te suivre... Question d'habitude quoi.

Ici en l'occurrence c'est pas le cas, enfin pas encore.

 

"Mais il y a bien des corps qui émettent de l'énergie d'eux même et qui ne perde pas de masse"

Citation de tupac

 

On est d'accord pour dire qu'a priori, ça n'existe pas de tels corps?

[jarnicoton]

Une ampoule électrique ne perd pas de masse puisque l'énergie qu'elle rayonne est celle que le courant lui apporte. Sans apport extérieur le corps perd nécessairement de la masse. Le soleil s'allège de 4,2 millions de tonnes par seconde émis en rayonnement. Si on convertit en énergie émise par seconde, c'est-à-dire en puissance émise, et qu'on la divise par la surface de la sphère imaginaire centrée sur le soleil et dont l'orbite terrestre supposée ronde est l'équateur, alors on retrouvera l'énergie captée par m² à la distance de la terre, soit environ 1300 W hors de l'atmosphère.

 

En fait, par application de E = mc², c'est en calculant à l'envers, donc en mesurant la puissance de rayonnement reçue au m² sur la terre, qu'on a trouvé que le soleil s'allège de 4 200 000 tonnes par seconde (outre le vent solaire).

 

En continuant, on en déduit quelle masse d'hydrogène il fusionne par seconde puisqu'on sait quelle fraction de cette masse est émise en énergie. De là (entre autres) on détermine sa vie passée et à venir, etc. !

Modifié 1 février 2014 par jarnicoton

[pascal_meheut]

Mais il y a bien des corps qui émettent de l'énergie d'eux même et qui ne perde pas de masse

 

Non. Voir les explications plus haut.

 

Et pour compléter ce que dit Jarnicoton, 1g de matière transformée en énergie = Hiroshima en gros.

 

Bref, rien de ce que tu connais qui pourrait émettre de l'énergie en transformant de la masse, un corps qui serait chaud parce que radioactif, ne le fait dans des quantités telles que la dite perte de masse soit mesurable.

 

Le coefficient c^2 fait quand même dans les 10^16, c'est beaucoup.

[bongibong]

On peut faire un petit calcul d'ordre de grandeur. En effet, je suis complètement en phase avec tout ce qui a été dit plus haut, une ampoule ne perd pas de masse en rayonnant puisque l'énergie rayonnée est fournie par le courant électrique.

 

Cependant, on peut se dire qu'après avoir débranché, une ampoule refroidit, et c'est là qu'elle perd de la masse en rayonnant (en visible un peu, et surtout en infrarouge après).

 

Pour majorer la quantité d'énergie rayonnée, on va prendre ces hypothèses :

- masse de l'ampoule : M = 100 grammes

- matériaux de l'ampoule : hydrogène (oui je sais c'est faux, mais je prends le matériau le plus léger pour que sa vitesse d'agitation thermique soit le maximum)

- température du filament : T = 3000 Kelvin (on va supposer que c'est la température de toute l'ampoule, ce qui est faux puisque ce n'est que le filament qui chauffe à ses températures, le reste est porté à 100°C maximum, on fait des hypothèses pour majorer la valeur)

- température ambiante T0 = 300K

 

L'énergie thermique par particule à dissiper est donnée par : delta E = kB(T-T0) = 4e-20 Joule/particule

Soit en masse : Delta m = Delta E / c² = 4e-37 kg/particule

 

La masse d'un atome d'hydrogène est : 1.67e-27 kg

Donc on a un rapport de 4e-10.

 

Donc pour une ampoule de 100 grammes, la perte de masse lorsque tu éteins l'ampoule est moins que 4e-8 grammes soit 40 nano grammes, complètement négligeable.

[pascal_meheut]

Question bête : elle perd de la masse où elle perd de l'énergie cinétique de l'agitation de ses atomes ?

[Ygogo]

Bonjour

 

Intéressante discussion... puis-je m'immiscer ?

 

Question bête : elle perd de la masse où elle perd de l'énergie cinétique de l'agitation de ses atomes ?

 

Ce n'est pas du tout une question bête... et la réponse est : puisqu'elle perd de l'énergie, sa masse varie... et le calcul de Bongibong montre que ce n'est pas mesurable.

 

(...)Bref, rien de ce que tu connais qui pourrait émettre de l'énergie en transformant de la masse, un corps qui serait chaud parce que radioactif, ne le fait dans des quantités telles que la dite perte de masse soit mesurable.(...)

 

Justement, le cas des noyaux radioactifs est le seul pour lequel la variation de masse soit mesurable. En effet,

- d'une part, la variation relative de masse (delta M) / M est bien plus importante que dans les cas usuels (objet qui se refroidit, système chimique en combustion)

- d'autre part, la spectrométrie de masse permet une détermination très précise.

 

Exemple : noyau de radium Ra --> noyau de radon Rn + noyau d'hélium He + énergie

on constate que la somme M(Rn) + M(He) est plus petite que M(Ra), et la différence est justement égale à E/c²...

 

(petite remarque : le radium n'est pas vraiment "chaud" pour autant, au sens habituel du terme. Cela dit, il est courant dans certains labos d'employer l'adjectif "chaud" à la place de "radioactif"... Si on te dit : fais gaffe, c'est chaud, c'est du RaCl2, ça peut vouloir dire : attention, c'est fortement radioactif...)

 

Vive la physique !

[pascal_meheut]

Ce n'est pas du tout une question bête... et la réponse est : puisqu'elle perd de l'énergie, sa masse varie... et le calcul de Bongibong montre que ce n'est pas mesurable.

 

Si on part de l'équivalence énergie/masse oui. Mais dans ce cas, sa masse avait augmenté lors qu'on l'a allumée.

Ma question était : est ce que ce rayonnement post-extinction engendre réellement une variation de masse/énergie supérieure à celle qui a été apportée par le courant électrique ou pour parler thermodynamique, est ce qu'au contraire on a une transformation quasi réversible ?

 

Justement, le cas des noyaux radioactifs est le seul pour lequel la variation de masse soit mesurable.

 

Oui d'où ma remarque "1g = Hiroshima". Je faisais juste remarquer qu'à notre échelle, si on nous donne par ex 1kg de matériau légèrement radioactif, disons suffisamment pour qu'il soit plus chaud que la température ambiante, on est dans le cas décrit par Tupac.Shakur mais que la variation de masse est tellement faible qu'elle lui serait imperceptible (et sans doute non mesurable avec des moyens normaux).

[Tupac.Shakur]

Donc un corps perd de la masse quand il émet de l'énergie. Même la batterie de mon portable "maigri" petit à petit ? XD

[jarnicoton]

La règle s'applique à tous les corps et à toutes les formes d'énergie.

[Tupac.Shakur]

C'est un truc de fou la physique quand même, le Soleil s'allège de 4.2 millions de tonnes/s o.o

[bang*gib]

Qu'elle perte y'aurait pour un mètre cube d'eau passant de liquide à solide(glace) puis de nouveau liquide?

[bongibong]

Qu'elle perte y'aurait pour un mètre cube d'eau passant de liquide à solide(glace) puis de nouveau liquide?

0 perte, la condition finale = condition initiale.

Question bête : elle perd de la masse où elle perd de l'énergie cinétique de l'agitation de ses atomes ?

La masse est invariante, c'est l'inertie qui augmente. L'énergie cinétique a de l'inertie, si tu diminues la température, tu diminues l'énergie cinétique, donc l'inertie totale.

Si on part de l'équivalence énergie/masse oui. Mais dans ce cas, sa masse avait augmenté lors qu'on l'a allumée.

Oui puisque chauffée par le courant électrique (par masse on entend inertie).

Ma question était : est ce que ce rayonnement post-extinction engendre réellement une variation de masse/énergie supérieure à celle qui a été apportée par le courant électrique ou pour parler thermodynamique, est ce qu'au contraire on a une transformation quasi réversible ?[/Quote]Le corps va perdre de l'énergie sous forme de rayonnement jusqu'à ce que sa température s'équilibre avec celle de son environnement.

Oui d'où ma remarque "1g = Hiroshima". Je faisais juste remarquer qu'à notre échelle, si on nous donne par ex 1kg de matériau légèrement radioactif, disons suffisamment pour qu'il soit plus chaud que la température ambiante, on est dans le cas décrit par Tupac.Shakur mais que la variation de masse est tellement faible qu'elle lui serait imperceptible (et sans doute non mesurable avec des moyens normaux).

Ben cette matière radioactive va se désintégrer et la variation de masse est mesurable, les phénomènes nucléaires c'est de l'ordre de 1% de la masse totale.

Modifié 1 février 2014 par bongibong

[pascal_meheut]

Je te dirais bien que la plupart de tes réponses sont soit fausses soit hors de propos mais détaillé nous emmènerais trop loin.

 

Disons juste que je suis assez peu convaincu...

[Jean-ClaudeP]

Qu'elle perte y'aurait pour un mètre cube d'eau passant de liquide à solide(glace) puis de nouveau liquide?

Si on admet qu'il faut 333kj pour faire fondre 1kg de glace,

il faut 3,33x10^8 j pour faire fondre 1m^3 de glace.

La relation E/c^2=m nous donne, appliquée brutalement, l'équivalent masse de l'énergie nécessaire pour faire fondre le glaçon:

3.7x10^(-9) kg c'est à dire environ 0,004 mg. Ce qui ne me parait pas scandaleusement petit !

Donc pour faire l'inverse, c'est à dire refroidir un m^3 d'eau pour en faire un glaçon il faut lui enlever 0,004 mg de matière sous forme d'énergie.

Si on le réchauffe pour le faire fondre on lui redonne le même équivalent masse, le bilan ne peut qu'être nul...Sauf erreur

Modifié 1 février 2014 par Jean-ClaudeP

[OrionRider]

Corrigez-moi si je dis des conneries mais je me souviens avoir lu un truc qui expliquait les performances de différents types de réactions énergétiques en comparant la perte de masse.

 

1. La combustion de 500g de carbone et 500g d'oxygène donne un chouilla moins de 1kg de CO2 et pas mal d'énergie.

 

2. La fission de 1kg d'uranium donne beaucoup d'énergie plus une soupe de Krypton, Baryum et particules diverses dont la masse totale fait un peut moins d'un kg. La masse perdue est un million de fois plus importante que dans la combustion du carbone mais ça reste minuscule par rapport à la masse du combustible.

 

3. La fusion d'un kg de deutérium-tritium donne moins d'un kg d'hélium et énormément d'énergie. La perte de masse et donc la production d'énergie serait 4x plus importante que pour la fission mais on parle encore de milligrammes perdus.

 

4. L'annihilation d'un kg de matière/antimatière transforme toute la matière en une quantité d'énergie phénoménale. La perte de poids est totale.

 

 

Tout ça explique parfaitement pourquoi j'ai si chaud quand je perds du poids lors de mon jogging, non?

Modifié 1 février 2014 par OrionRider

[jarnicoton]

La combustion du carbone, la fission de l'uranium et la fusion de l'hydrogène donnent des quantités d'énergie qu'on trouve facilement et qui, exprimées en joules et divisées par c² donnent immédiatement la perte de masse en kg.

[bang*gib]

0 perte, la condition finale = condition initiale.

Si on admet qu'il faut 333kj pour faire fondre 1kg de glace,

il faut 3,33x10^8 j pour faire fondre 1m^3 de glace.

La relation E/c^2=m nous donne, appliquée brutalement, l'équivalent masse de l'énergie nécessaire pour faire fondre le glaçon:

3.7x10^(-9) kg c'est à dire environ 0,004 mg. Ce qui ne me parait pas scandaleusement petit !

Donc pour faire l'inverse, c'est à dire refroidir un m^3 d'eau pour en faire un glaçon il faut lui enlever 0,004 mg de matière sous forme d'énergie.

Si on le réchauffe pour le faire fondre on lui redonne le même équivalent masse, le bilan ne peut qu'être nul...Sauf erreur

 

Merci pour vos réponses.

 

@Jean-ClaudeP.

 

Ton explication me parait limpide et claire comme de l’eau.

N’empêche que ça interpelle quelque part de penser à des propriétés extraordinaires pour l’eau, et naturellement on pense à ce qu’elle a permis.

Si elle n’est pas soumise à l’évaporation elle ne perdrait donc pas un iota de masse même après un cycle de un millions de gel et de dégel, waouh.

[Ygogo]

Et en plus, dans la série "waouh ! rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme" il est assez facile de montrer que (statistiquement) chacun de nous contient des molécules d'eau qui ont servi aux dinosaures pour se désaltérer...

 

ça sert à rien de le savoir, mais c'est plutôt rigolo, non ?

[bang*gib]

Je sais, même que nos atomes sont milliardaires en nombre d'années

[Tupac.Shakur]

Cela veux donc dire qu'un corps qui reçoit de l’énergie voit sa masse augmenter.

 

La nourriture c'est le l'énergie et quand on en mange, on grossit ? ou ça se passe comment ?