Check-Six Forums

Hello,


Séquence histoire/émotion pour les angliscistes de l'assistance, avec cet enregistrement des comms entre le dernier vol Concorde "Speedbird 002" (JFK-LHR) et les services ATC de Kennedy (et autres trafics en fréquence).

Enjoy.


--------


Et pour accompagner, sans autre rapport que l'auguste présence de The Lady, une petite anecdote/devinette :
Outre son MMO (M 2.04, pour un Mach "normal" de 2.02 en croisière), Concorde était également limité par des T° max en opération (TMO) (T° du nez, des bords d'attaque...)
Ainsi, à ISA +5, le mach devait être réduit à 2.00. Et ainsi de suite pour ne pas trop chauffer.
La température max du nez de l'avion était fixée à 127°C.

Un pilote raconte :

Lors des cours de conversion Concorde à Bristol, les futurs équipages du supersonique avaient à l'occasion le privilège de rencontrer quelques-uns des ingénieurs et autres dessinateurs industriels qui avaient travaillé sur le projet Concorde dès son origine.

Au cours d'une de ces conversations, avec un couple de thermodynamiciens, je me suis permis de se demander comment ils avaient fixé les limites (assez difficiles à mémoriser) de température associées à Concorde.

Par exemple, pourquoi une limite de température du nez de +127°C, pourquoi ne pas avoir choisi +130°C, beaucoup plus facile à mémoriser pour un pilote ?

« N'est-ce pas évident ? » me répondit poliment l'un, véritablement surpris par ma question.

« Génération informatique » a commenté son collègue, en pointant le tuyau de sa pipe vers moi.

« Ah oui », a déclaré le premier, « cela doit être ça ».

Ils ont ensuite entrepris de m'expliquer, de façon très aimable, qu'en thermodynamique le carré et la racine carrée de la température absolue d'un matériau sont des termes utilisés dans de nombreuses équations.
Etant pour la plupart "armés" uniquement de règles à calcul (et comme ils étaient dans les environs de 120°C à 130°C comme limite de toute façon), il avait été décidé de se rendre la vie facile et de définir 127°C comme limite de température, ce qui leur permettait de facilement calculer, de tête, la racine carrée et le carré.

Pensez-vous que les thermodynamiciens se moquaient du "jeune" pilote ? Que nenni.
A vous de trouver pourquoi ils trouvaient "facile" de calculer la racine ou le carré de 127...


++
Az'

Peut-être parce que ça faisait un chiffre rond en degrés Farenheit ?

127 en base 10 = 1111111 en base 2.

ironclaude a écrit :Peut-être parce que ça faisait un chiffre rond en degrés Farenheit ?

Merci pour l'indice.

127 °C = 400 Kelvin(s) = 20²

faut juste être rapide à l'addition/soustraction de 273...

Les Kelvin c'est sympa par ce que la référence (0°K) correspond à un état de la matière sans agitation molléculaire. Le Fahrenheit à pour référence la température du corps... mais le Celcius?

euh... l'état solide de l'eau ? (enfin, pas exactement, mais on se comprend)

C'est Rob1 qui remporte le prix.

√400 et 400² se calculent en effet assez bien

++
Az'

pipo2000 a écrit :Les Kelvin c'est sympa par ce que la référence (0°K) correspond à un état de la matière sans agitation molléculaire. Le Fahrenheit à pour référence la température du corps... mais le Celcius?

Celsius: t° d'ebullition et de solidification de l'eau pure pour 0 et 100°C.
Le Kelvin est la simple translation de l'echelle Celsius. 0°k <=> aucune agitation thermique (en terme d'atome, c'est plus rigoureux que "molecule")

Tu m'as l'air rigoureux (et c'est bien ), mais pour le distinguo atomes/molécules je pense que tu te chipotes. Ensuite je veux bien utiliser l'expression "agitation thermique" mais c'est à mon sens beaucoup moins compréhensible par la plupart des gens; et quitte à utiliser un terme technique autant parler d'entropie.

Disons que si tu parle d'un cristal pur dont tu tends à faire tendre la t° vers 0°K j'ai du mal à parler de molécule :/
Oui on peut parler d'entropie mais encore moins de monde arrivera à comprendre c'est clair :/

Un atome on peut dire que c'est une molécule non? :sweatdroplol

En fait le problème de du terme "agitation thermique" c'est qu'il n'est pas descriptif. Concrètement si tu ne sais pas à quel phénomène précis cela fait référence tu ne peux l'imaginer. L'entropie est plus générale et utilisée dans de nombreux domaines (information, psycho, santé..poker...), toujours associée à la notion de désordre (agitation = désordre).

Et quitte à être rigoureux, est-ce que "l'agitation atomique" est bien nulle au zéro absolu?

Ben pas vraiment non... Tous les édifices atomiques ne sont pas stables.

Par exemple tu trouves O2 ou O3 mais jamais O seul.

L'agitation thermique au contraire je dirais que c'est beaucoup plus descriptif que l'entropie...

L'entropie est une notion un peu moins claire que de comprendre "combien les atomes bougent entre eux".

&quot a écrit :1) Un atome on peut dire que c'est une molécule non? :sweatdroplol

2) En fait le problème de du terme "agitation thermique" c'est qu'il n'est pas descriptif. Concrètement si tu ne sais pas à quel phénomène précis cela fait référence tu ne peux l'imaginer. L'entropie est plus générale et utilisée dans de nombreux domaines (information, psycho, santé..poker...), toujours associée à la notion de désordre (agitation = désordre).

3) Et quitte à être rigoureux, est-ce que "l'agitation atomique" est bien nulle au zéro absolu?

1) On va dire que dans les deux cas se sont des ondes et puis voilà !

2)Yep dans tous les cas définir ne concept de température et toujours un peu chiant. J'abandonne pour le moment
En Psycho aussi on peut décrire ce que signifie l'entropie ?
Pauvre Ln(\Omega)

3) L'agitation thermique ne peut être nulle rigoureusement vu que l'on ne peut pas mesurer expérimentalement de façon exacte l'impulsion et la position d'une particule.

Mais a-t-on vraiment besoin de savoir "comment les atomes bougent entre eux" pour parler de température?

Mais a-t-on vraiment besoin de savoir "comment les atomes bougent entre eux" pour parler de température?

Très bonne question
Je vais essayer de discuter vis à vis de cela. Je n'ai aucune certitude sur un oui ou un non.

Mais dans l'état actuel de mes connaissance les seules fois où l'on utilisait cette grandeur c'est en faisant appelle à des particules massiques. D'ailleurs la définition de la température dans le domaine de la thermodynamique prend en compte la masse de cette particule (et donc son énergie cinétique). Donc on peut faire correspondre une particule dotée d'une énergie cinétique à une température. Or d'après les travaux sur la relativité restreinte notre cher Einstein a montré qu'une particule dotée d'aucune masse possède une énergie. Donc je demande si c'est possible de définir une température dans ce cas. N'ayant aucune réponse à cela je ne sais pas si c'est possible.

Mon côté déduire qqch d'après un simple constat sur ce que je sais pour le moment dirait que le concept de t° est lié à la matière. Tandis qu'un autre dirait que l'on peut définir une température pour n'importe quel vecteur d'énergie et de quantité de mouvement mais je n'en vois pas l'intérêt.

1) Pas encore réussit à faire le lien entre ondes et matière dans mon esprit . Il me semble que c'est en terminale qu'on aborde le paradoxe (nature corpusculaire de la lumière ou un truc comme ça) mais j'ai jamais abordé le problème sérieusement. ?

2) D'après ce que j'ai vu dans le topic "histoire de la mitrailleuse", tu touches ta bille en thermique . Du coup je suis choqué de que tu ne puisses définir la température lollol.

Pour l'entropie est utile (en tant que mesure du désordre) dans tout ce qui a attrait à la théorie des systèmes complexes, ou systémique(http://fr.wikipedia.org/wiki/Syst%C3%A9mique):

Les principaux domaines sont les suivants :

• les sciences de la nature : la sciences de la vie et de la Terre, l’écologie

• la géographie au travers de la création de modèles, et principalement la chorématique

• les échanges économiques et l’entreprise : l’économie, le management, la bureautique,

• la méthode sociologique : la typologie des organisations, les sciences sociales, les sciences politiques,

• les recherches sur le comportement humain : les sciences cognitives, la psychologie, la thérapie familiale, les thérapies de groupe, la pédagogie, la linguistique,

• la stratégie militaire,

• les recherches en ingénierie : l’informatique, l’automation (robotique), l’intelligence artificielle et les réseaux de communications.

L'astuce c'est qu'en physique on parle de l'entropie de Boltzman (elle est même écrite sur sa tombe!) et dans les autres domaines (informatique, sciences sociales, économie...) on parle de "l'entropie de Shanon". Mais le principe reste le même, mesurer les fluctuations par rapport à la normale (bah oui, y'a du désordre dans mon cerveau par exemple ).


3) Ca me paraît pas mal comme explication, en fait je sais juste que c'est une zone où c'est le bordel théorique et sémantique par ce qu'elle est située à l'interface de différents domaines de la physique (quantique, statistique...)

kev-47 a écrit : Mon côté déduire qqch d'après un simple constat sur ce que je sais pour le moment dirait que le concept de t° est lié à la matière. Tandis qu'un autre dirait que l'on peut définir une température pour n'importe quel vecteur d'énergie et de quantité de mouvement mais je n'en vois pas l'intérêt.

Génial, tu es chaud comme il faut alors! En fait la notion de température est très piegeuse par ce qu'elle est historiquement définit de différentes façon en fonction de la connaissance que l'on avait de la matière. Pour simplifier le problème on peut réduire l'étude de la température à deux période: avant et après la découverte de physique statistique (XIXè).


- Avant Boltzmann (1873): la "matière" était considérée comme une et indivisible (au mieux déformable), et celui qui parlait molécules ou d'atomes pour décrire une chaise risquait sa vie... La mécanique régnait en maître, le principe étant de trouver des constantes (énergie cinétique, moment cinétique) qui se conservent au cours du mouvement (comme la constante se conserve, on connait à l'avance sa valeur finale et on peut donc prédire ce qui va se passer). A ce stade, l'important c'est de retenir que la matière (y compris un gaz) était considérée comme un "morceau de quelque chose"; pour décrire son mouvement pas besoin de savoir ce qui se passe à l'intérieur.
Problème cependant, dès que quelque chose devient "chaud" (par exemple quand on fore un canon) les bilans mécaniques ne marchent plus... C'est alors que naît la thermodynamique classique qui résoudra le problème en introduisant une nouvelle variable pour décrire le mouvement de la matière (la fameuse entropie). L'énormité du truc (c'est même incroyable) c'est qu'à ce moment là Carnot (l'inventeur de l'entropie) ne savait pas que la matière était faite de particules (et que donc l'entropie représentait le désordre atomique). Lui il a juste fait des constatations expérimentales dans le but d'équilibrer des bilans mécaniques.

=> A ce stade la température est juste une expérience sensible qui mesure le "chaud" et le "froid"; L'entropie est une fonction purement mathématique qu'on a créé de toute pièce pour équilibrer des bilans énergétiques.... et ça marche très bien (même de nos jours )) ).

-Après Boltzmann: on sait que la matière est faite de particules et on arrive sur la question de Gunmann: "comprendre comment les atomes bougent entre eux". Sachant qu'il y a 10^23 (?) atomes dans 1L d'air, une approche mécanique classique semble gargantuesque (~10^23 x 6 vecteur positions...) voir uselss quand il s'agit juste de forer un canon. Pour simplifier le problème, Boltzmann s'est donc mis à faire des statistiques sur ce grand nombre de particules. Miracle de la science, il finit alors par démontrer qu'a une constante prêt (celle qui porte son nom) toute la théorie mise en place 100ans plus tôt s'expliquait parfaitement: l'entropie c'est le désordre (l'entropie d'un gaz est bien plus élevée que celle d'un solide par exemple), la température en étant une mesure.

=> A ce stade on a complètement interprété la notion de température.


Tu disais "tandis qu'un autre parle de vecteur d'énergie...". C'est exactement le coeur de la problématique (pour ça que je disais que tu étais chaud ). En fait cela dépend de l'interlocuteur: si la personne en question est un ingénieur généralement il a une vision thermodynamique et mécanique classique; dans le cas que tu évoques je mettrais une petite piecette sur un étudiant ou un passionné puisque ça ressemble à de la physique statistique.


Voici la suite de la discussion que j'avais eu à l'époque sur le même sujet:

- Donc les deux interprétations veulent dirent la même chose, la deuxième étant plus compliquée que la première: génial je prend la première!
- Oula, pas si vite pipo, tu oublies qu'avec la deuxième version on sait ce que l'on fait!
- Oui, et?
- Tu prend une allumette et tu la brûle, quelle est la quantité d'énergie au début et à la fin du processus
- la même!
- pourtant une allumette coûte plus cher qu'un tas de cendre et de fumées froides, normal car on peut faire beaucoup "plus de choses" (comme produire du travail) avec.
- Ok, c'est la fameuse classification des énergies (mécanique, électrique, thermiques), elles ne sont pas toutes équivalentes... mais bon elles se conservent?
- elles se conservent bien, mais pas n'importe comment! ;o). Par exemple tu peux transformer 1kW d'électricité en 1kW de chaleur... mais pas l'inverse. Donc oui ça se conserve mais seulement si la transformation est possible!
-Ah... génial... et comment je sais si c'est possible?
- Et bien toute transformation (isolée..blabla) s'effectue avec une augmentation de l'entropie, c'est à dire du désordre moléculaire. Dans le cas de l'allumette on passe d'un énergie chimique noble (les molécules sont très ordonnées, regroupées dans la tête d'allumage) à une énergie thermique complètement désordonnée (les molécules se baladent dans la nature).

=> l'intérêt (pour l'ingé) de l'interprétation statistique de l'entropie c'est de pouvoir classifier les énergies et donc de leur attribuer une valeur commune. Imaginons un avion complet qui couple tout un tas d'énergies différentes (thermique, électrique, mécanique, aéro), une telle approche permet de suivre la transformation de l'énergie (c'est à dire la dégradation de son organisation et donc de son utilité) depuis le carburant jusqu'au filet d'air chaud derrière l'aeronef.

En fait il y a tout un tas d'autre choses, mais il faudrait des heures ;o).

pipo2000 a écrit :1) Pas encore réussit à faire le lien entre ondes et matière dans mon esprit . Il me semble que c'est en terminale qu'on aborde le paradoxe (nature corpusculaire de la lumière ou un truc comme ça) mais j'ai jamais abordé le problème sérieusement. ?

2) D'après ce que j'ai vu dans le topic "histoire de la mitrailleuse", tu touches ta bille en thermique . Du coup je suis choqué de que tu ne puisses définir la température lollol.

Pour l'entropie est utile (en tant que mesure du désordre) dans tout ce qui a attrait à la théorie des systèmes complexes, ou systémique(http://fr.wikipedia.org/wiki/Syst%C3%A9mique):


L'astuce c'est qu'en physique on parle de l'entropie de Boltzman (elle est même écrite sur sa tombe!) et dans les autres domaines (informatique, sciences sociales, économie...) on parle de "l'entropie de Shanon". Mais le principe reste le même, mesurer les fluctuations par rapport à la normale (bah oui, y'a du désordre dans mon cerveau par exemple ).


3) Ca me paraît pas mal comme explication, en fait je sais juste que c'est une zone où c'est le bordel théorique et sémantique par ce qu'elle est située à l'interface de différents domaines de la physique (quantique, statistique...)

1) Pour moi ça a été abordé au dernier de chapitre de première année d'univ. En deuxième le programme de physique n'est que sur la physique quantique (principaux concepts, nature statistique de la physique au niveau subatomique etc.). La physique quantique est basée sur un postulat. Pour se faire à ce concept de dualité onde-corpuscule il faut se rappeler que la Physique est avant tout une modélisation abstraite développée de façon à expliquer mathématiquement des résultats expérimentaux voir de les prévoir/anticiper.

2) Oui je sais très bien quelle est la définition de l'entropie de Boltzmann (cf ma petite allusion à cela dans mon post de 19h35) mais j'ai du mal à l'associer quantitativement à la température. L'entropie par définition étant égale à $S=Ln(\Omega)$ avec oméga le notre de positions différentes possibles d'un système.


Tu peux essayer de le résoudre la question de t° avec les particules non massique, au moins ça permet de s'endormir moins bête. Par contre je doute que je pourrai t'aider car c'est en dehors de mes compétences :p

1) D'accord, je n'avais pas vu que tu venais de Belgique. Forcément les programmes ne sont pas les mêmes et puis ça commence à faire loin pour moi ;o). En tout cas les ingés/docteurs Belges sont de très bonne facture, grand professionnels.

2) Ok, c'est le "quantitativement", je vais y réfléchir.

Tiens je n'avais pas encore lu le gros paragraphe ! :D

L'entropie a été définie par Rudolf Clausius sur la base de son analyse du cycle de Carnot
Après pour la théorie cinétique des gaz parfaits, disons que c'est assez simple si on néglige les interactions entre les molécules d'air ! C'est la première démonstration qui a permit de définir la température ça te permet de relier la constante de Boltzmann, l'énergie cinétique et la température.
Sinon la physique quantique et statistique fait partie des connaissances de base de l'ingénieur. Donc passionné ou non on y passe quand même !
Sinon oui malheureusement l'énergie se dégrade. Sinon on aurait pu avoir quelques machines à mouvement perpétuel fournissant un travail.


1) Merci du retour vis à vis des ingés ! Au moins je devrai avoir un travail en sortant de la fac c'est déjà ça (sauf si je réussi le concours de l'école de l'air avant). Sinon oui je suis en Belgique mais je suis français et j'ai fait ma scolarité jusqu'en 2nd en France

2) Il faudrait exprimer le nombre de position différentes des particules de gaz en fonction de la température je pense. Reste à savoir comment commencer le problème.

Tiens je n'avais pas encore lu le gros paragraphe ! :D

L'entropie a été définie par Rudolf Clausius sur la base de son analyse du cycle de Carnot
Après pour la théorie cinétique des gaz parfaits, disons que c'est assez simple si on néglige les interactions entre les molécules d'air ! C'est la première démonstration qui a permit de définir la température ça te permet de relier la constante de Boltzmann, des gaz parfaits, l'énergie cinétique et la température.
Sinon la physique quantique et statistique fait partie des connaissances de base de l'ingénieur. Donc passionné ou non on y passe quand même !
Sinon oui malheureusement l'énergie se dégrade. Sinon on aurait pu avoir quelques machines à mouvement perpétuel fournissant un travail.


1) Merci du retour vis à vis des ingés ! Au moins je devrai avoir un travail en sortant de la fac c'est déjà ça (sauf si je réussi le concours de l'école de l'air avant). Sinon oui je suis en Belgique mais je suis français et j'ai fait ma scolarité jusqu'en 2nd en France

2) Il faudrait exprimer le nombre de position différentes des particules de gaz en fonction de la température je pense. Reste à savoir comment commencer le problème.

Hum... pour le 1) onde/corpuscule. Je ne pense pas que l'on puisse réduire les atomes à des ondes, quitte à les réduire à quelque chose de simple autant ne garder que l'aspect "corpuscule".
A Pipo, fait des recherches sur l'expérience de la fente de Young qui vulgarise la notion onde/corpuscule (attention cette expérience est loin de faire le tour du sujet mais ce n'est pas mal pour une première approche). Pour les souvenirs que j'en ai l'aspect onde d'un atome correspondrait plus (en vulgarisant) à une onde de probabilité, en gros cet aspect ondulatoire n'est rendu que part la probabilité de trouver l'atome à tel ou tel endroit mais reste irrémédiablement un corps à par entière. D'ailleurs j'avais beaucoup plus le sentiment que ce n'était surtout valable que pour les particules les plus élémentaires comme les photons ou les électrons par exemple.

Tu m'as l'air rigoureux (et c'est bien ), mais pour le distinguo atomes/molécules je pense que tu te chipotes. Ensuite je veux bien utiliser l'expression "agitation thermique" mais c'est à mon sens beaucoup moins compréhensible par la plupart des gens

tiens, je vais rajouter mes 100 balles (parce que moi, j'aime bien pinailler )
pour ma part, j'ai appris ce qu'etait la température qu'en 3eme année de fac. Dans nos polys, elle est définie telle qu'étant la grandeur qui caractérise le degré d'agitation des particules.

et il est chouette, ce mot particule, car il est assez générique pour représenter un simple atome d'hydrogene qu'une grosse molecule carbonée. et en plus, tout le monde le comprend.

par ailleurs, faut pas oublier que quand on parle de température, on doit aussi parler de pression. en fait, c'est bien pour ca que la thermodynamique est une matière compliquée: ca parle de notions super simples et concrètes (tout le monde sait dire si quelque chose est chaud ou froid), mais ca fait appel à des notions bien plus complexes et abstraites qui sont liées entre elles (les connes).

en tous cas, vous aurez reussi a me faire me replonger dans mes cours de thermodynamique, et CA, c'est une performance!

tchô

On peut assigner une onde a n'importe quelle particule
Par j'avoue que je ne m'y connais pas des masses en physique quantique mais ca m'interesse.

Ce soir je mettrai en ligne le cours de thermo (de base) si ca en interesse certains