Physique-Chimie | Dr. Goulu

Peut-on mesurer précisément le nombre d'Avogadro ?

Tue, 11 Feb 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Plus maintenant.

Le 20 mai 2019, le a été défini comme une constante fixée par convention :

$N_A = 6,022 140 76 × 10^{23}$ exactement, ce qui a permis de définir la et le kilogramme à partir des constantes fondamentales. Depuis cette date on ne mesure plus le Nombre d’Avogadro, mais le kilogramme à partir de lui.

Avant le 20 main 2019, c’était l’inverse : le nombre d’Avogadro (donc aussi la mole) était défini comme le nombre d’ de dans 12 de , le étant lui-même défini comme la d’un international.

Sa valeur avait été mesurée à $6,022 140 857(74) × 10^{23}$, dont vous remarquez qu’elle est plus “précise” et même incompatible avec la nouvelle définition.

Ce changement correspond à celui fait en 1983 pour le mètre et la seconde ( voir ) dans une grande tendance d’accrocher nos unités humaines aux constantes fondamentales , qui devraient toutes valoir 1 dans un

Comment la vitesse de la lumière a-t-elle été déterminée ? S'agit-il d'une estimation ou d'une valeur exacte ?

Sun, 17 Nov 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

La Vitesse de la lumière a été mesurée de différentes façons, la première en 1676 par qui avait remarqué que les heures des éclipses des satellites de Jupiter se decalaient dans le temps en fonction de la distance Terre / Jupiter.

Ensuite il y a eu des mesures de plus en plus précises jusqu’en 1983, où on a fixé la vitesse de la lumière et défini le mètre à partir de la seconde et de c.

D’où vient le dosage théorique de 1g d’essence pour 15g d’air pour une combustion ?

Tue, 24 Sep 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

L’essence est grosso modo de l’ , d’une masse molaire de 114.2285 / .

Il brûle avec l’oxygène de l’air selon la réaction

C8H18 + 25/2 O2 -> 8 CO2 + 9 H2O (ouaip : un moteur produit plus d’eau que de CO2…)

Il faut donc 25/2 = 12.5 moles de pour brûler une mole d’octane.

La masse molaire de l’O2 est de 32 g/mol, donc 400 g d’O2 pour les 12.5 moles.

Comme l’O2 représente 21% de l’air*, les 400 g d’O2 sont dilués dans 1905 g d’air.

Pour un gramme d’octane, 1905/1142285 = 16.66 g d’air,

pas très loin de vos 15.

Note * : la petite différence est peut-être là : cette proportion est en volume, pas en masse…

Comment a-t-on fait pour calculer la vitesse de la lumière ?

Thu, 19 Sep 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

On ne peut plus ! en 1983, la a défini le comme étant 1/299’792’458 ème de la distance parcourue par la lumière dans le vide en une seconde. Depuis, la vitesse de la lumière dans le vide est forcément et très exactement égale à 299’792’458 m/s, sans aucune marge d’erreur. Si une expérience donnait un résultat différent, ce serait obligatoirement à cause d’une erreur expérimentale sur la mesure de la distance et/ou du temps. La vitesse de la lumière est devenue une constante, une définition.

L'attraction terrestre attire-t-elle toutes sortes de matériaux avec la même force ?

Sun, 07 Jul 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Oui, seule la masse compte. La dit que la force exercée sur le corps $B$ par le corps $A$ est donnée par :

$F_{A/B}=F_{B/A}=G{\frac {M_{A}M_{B}}{d^{2}}}$

$M_{A}$ et $M_{B}$ en kilogramme (kg); d en mètre (m); $F_{A/B}$ et $F_{B/A}$ en newton (N)

où G est la .

On voit que la force est proportionnelle à la masse du corps A (la Terre en l’occurrence) et à celle du corps B.

Vous allez donc immédiatement demander : mais alors pourquoi un objet d’une tonne tombe avec la même vitesse qu’un objet d’un kilo ?

Et ben c’est parce que la force ci-dessus fait accélérer l’objet B, et que son accélération a est proportionnelle à la force, mais inversément proportionnelle à sa masse, appellée dans ce contexte.

Donc la force sur la tonne est 1000x plus forte que sur le kilo, mais comme le kilo accélère “1000x plus facilement”, ils tombent tous les deux avec exactement la même accélération, qui sur Terre vaut les fameux $g=9.81 m/s^2$

voir aussi

Que veut dire « détruire un photon dès qu'on le détecte » ?

Tue, 18 Jun 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Exactement ça. Il n’y a aucun moyen de détecter un photon sans le détruire.

Pour détecter un photon, il faut qu’il interagisse avec le détecteur, et il ne peut le faire qu’en lui transférant la totalité de son énergie, ce qui l’annihile totalement.

Il n’y a aucun moyen de n’enlever qu’une partie de l’énergie d’un photon, ou de lui ajouter de l’énergie.

edit : apparemment, on y arrive quand même. un peu. en faisant très attention. voir

Rien à faire j’ai toujours de la peine à avaler la MQ …

Les aimants ont-ils une durée de vie limitée ?

Mon, 27 May 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Pas si on ne les chauffe pas. L’aimantation diminue avec la température, mais à température ambiante elle est quasi éternelle.

(ajout suite à la demande d’ )

Cette relation est décrite par la qui considère l’ comme la somme (vectorielle) d’un grand nombre de plus ou moins alignés.

L’agitation thermique perturbe cet alignement, ce qui réduit l’aimantation, mais en cas de refroidissement ultérieur, l’aimantation revient (presque) à son niveau d’origine car les moments magnétiques se réalignent sur leurs voisins.

Mais si on chauffe un aimant au dessus de sa , les moments magnétiques sont orientés dans toutes les directions, et au refroidissement les moments magnétiques ne savent pas comment s’orienter : l’aimant est irrémédiablement désaimanté…

… à moins que ce refroidissement se produise dans un champ magnétique externe. C’est exactement ce qui se produit pour la naturelle qui s’oriente selon le champ magnétique terrestre lors de sa solidification, et lorsqu’on produit des aimants artificiels dans des champs magnétiques artificiels

Quand l'eau monte sur un morceau de papier qui ne fait que légèrement l'effleurer, d'où provient l'énergie ?

Wed, 17 Apr 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

La est un phénomène du à la de l’eau (et de presque tous les liquides).

La tension superficielle est due à la cohésion des molécules en surface et se traduit par une énergie surfacique (en J/m2), un peu comme une surface de caoutchouc étirée. Elle tend donc à minimiser la surface. C’est ce qui donne une forme sphérique aux gouttes notamment.

Si des molécules d’eau “mouillent” un autre matériau en s’attachant à lui, la tension de surface va former un “ménisque” pour minimiser l’énergie de surface. Mais dès qu’une surface de liquide est courbe, il se produit une différence de pression entre l’eau et l’air, dirigée vers le centre de courbure. C’est la . Dans le cas de la capillarité, cette différence de pression est orientée vers le centre du ménisque, dans l’air.

Cette différence de pression va donc aspirer l’eau vers le haut jusqu’à ce qu’elle s’équilibre avec la différence de pression atmosphérique. La hauteur est donnée par la et peut dépasser le mètre dans des tubes très fins ou une structure poreuse comme du papier.

C’est donc l’énergie de tension superficielle qui fournit l’énergie “mécanique” qui fait monter l’eau.

Voir aussi sur femto physique

Combien y a-t-il d'électrons sur Terre ?

Thu, 04 Apr 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Selon La Terre contient environ 10^50 atomes, mais comme il n’y a pas de référence je ne sais pas quel est l’atome “moyen”.

Qu’à cela ne tienne: soit 1E50 atomes font 1.6 E26 moles et la masse de la Terre étant de 5,972 × 10^24 kg, on trouve que la masse atomique moyenne est de 36 grammes/ mole, donc que l’atome moyen contient environ 18 protons.

Donc qu’il y a 18E50 électrons sur Terre, à quelques milliards de milliards de milliards de milliards de milliards près.

Si nous tenons une page d'un livre devant un miroir, nous voyons les lettres latéralement inversées. Pourquoi cela se produit-il ?

Fri, 29 Mar 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Excellente question. Je dirais même plus : pourquoi un miroir inverse la gauche et la droite, et pas le haut et le bas ?

En fait un miroir crée une image par , ou symétrie par rapport à un plan. Cette opération n’est pas une rotation, mais une “inversion de la profondeur”, un peu comme le “retournement” d’un gant droit donne un gant gauche :

Maintenant pour des lettres qui n’ont pas d’épaisseur, ben … c’est la même chose avec une épaisseur qui devient très très faible …

Illustrations tirées de mon article consacré à la symétrie sous toutes ses fomes