Bonjour les zér0s !

Je le sais depuis longtemps, le zéro absolu est fixé à <math>\(-273,15\)</math>°C mais il y a une question que je me pose :



Non mais quand on sait que la température de la surface du soleil avoisine les <math>\(7000\)</math>°C, la température d'un éclair est à <math>\(30000\)</math>°C, c'est riquiqui <math>\(-273,15\)</math>°C !!!

Donc je voulais vous demander votre avis sur cette minuscule température, et si il n'y a pas plus bas !

Merci pour vos réponse, et une récompense attends celui qui me donnera des réponses satisfaisante je vous en serez reconnaissant !

Eh bien, Usain bolt il coure assez vite n'est-ce pas? Mais il rattrapera jamais Virenque sur son vélo, qui est bien ridicule à côté de Schumacher et sa F1, mais ce n'est encore rien par rapport à Arianne 5! Donc moi je reste assis sur ma chaise devant mon ordi par ce que au moins, personne ne pourra aller moins vite que moi!
Bref tout ça pour dire qu'on peut toujours aller plus vite, mais c'est dur d'aller moins vite que l'immobilité. La température représentant l'agitation des molécules, le zéro absolu désigne le fait qu'il n'y ait plus du tout d'agitation moléculaire. Impossible donc d'aller en dessous.

Je m'en doutait un peu aussi, mais merci beaucoup pour ta réponse Frezzz !

Si d'autres ont des réponses, postez !

Salut ,
comme l'a dit Frezzz , le zéro absolu c'est un état d'immobilisme.
En fait , le zéro absolu est défini comme la température à laquelle on ne peut plus extraire d'énergie de la particule : elle est dans son état fondamental.
En très simpliste , tu peux rajouter autant d'énergie que tu veux (et donc atteindre des températures de plusieurs milliards de degrés) mais pour en retirer , quand y'en a plus y'en a plus!

OK !

Donc si je comprends bien on ne peut pas dépasser cette limite des <math>\(-273,15\)</math>°C ?

Par contre il n'y a pas de limites pour le chaud ?

On ne peut même pas atteindre le zéro absolu , on s'en approche juste très près. Le record en laboratoire est de 450 pK c'est-à-dire -273,14999999955°C
A priori pas de limite pour le chaud , la température maximale serait celle où toute l'énergie de l'univers serait réunie en un point (Le big bang quoi ^^).
A ce sujet : <lien url="http://fr.wikipedia.org/wiki/Temp%C3%A9rature_de_planck"></lien>

OK, merci pour le lien et pour toutes les explications.

Pour rajouter une petite explication, qui rejoint un peu celle des autres posts :

Si tu veux, les particules bougent en permanence, même dans un solide. Or, quand on refroidi ces particules, on rend difficile leur mouvement. Et plus on se rapproche du zéro absolu, plus les particule arrêtes de bouger. En somme, à <math>\(0K\)</math> (zéro absolu), les particules arrêtent complètement de bouger car leurs mouvement sont tout simplement devenus impossible. Or quand on ne peut plus bouger, et ben... on ne peux plus bouger ! On a donc atteint la limite et c'est pourquoi le zéro absolu est... absolu !

Voilà voilà

Merci olyte, là je crois que j'ai ce qu'il faut.

Merci à vous tous !

Je me permets de rajouter 2 mots .

Le zéro absolu semble inatteignable tout comme la vitesse de la lumière. Dans les deux cas, les scientifiques ont atteint 99.99999...% de la "limite" mais atteindre réellement la limite semble impossible.

Et d'autres limites tu pourrais encore en trouver, mais c'est une autre histoire .

Voilou à bientôt

Comment il font pour atteindre des limites aussi basse en laboratoire (-273,14999999955°c)?

Ils utilisent le même genre de principe que ton frigo : ils dissipent la chaleur d'un corps jusqu'à faire chuter sa température extrêmement bas ... C'est pour ça qu'un frigo rayonne du chaud à l'arrière en général je crois. Cette chaleur est l'énergie qui a été prise à l'intérieur du frigo, et qui est dissipée à l'extérieur.

Enfin c'est la version simplifiée

Pour le principe du frigo, c'est à peu près ça. Mais utilisent-ils réellement un frigo pour se rapproché du zéro absolu ? Parce qu'avec la compression d'un gaz, on peu déjà descendre très bas (par exemple azote liquide).

Justement, ils utilisent la compression mais d'un autre gaz je crois Helium ... honnêtement je ne sais plus mais c'est toujours ce même principe, sauf erreur.

Ils utilisent des lasers pour refroidir quelques atomes près du zéro absolu.

Refroidissement par laser
Article la recherche sur le sujet
Ce PDF en aprle un peu à la fin

Oui, la réfrigération par hydrogène peut descendre à quelques Kelvins il me semble (peut-être même une dizaine), en dessous de ça, il faut des lasers.

Si tu veux une explication plus imagée du refroidissement par laser, regarde l'article du démon de Maxwell.
Bon, c'est à la sauce wikipédia mais au moins y a un dessin.

Je crois que c'est le Zero Absolue parce que les Particules arrête de Bouger non ? et que plus bas ça ne change plus rien au niveau de l'état? je me trompe peut etre.

Comment veux-tu que les particules soient plus immobiles que l'immobilité elle-même ? x)

Citation

Je crois que c'est le Zero Absolue parce que les Particules arrête de Bouger non ? et que plus bas ça ne change plus rien au niveau de l'état?

si si c'est ça

Citation : olyte

Citation

Je crois que c'est le Zero Absolue parce que les Particules arrête de Bouger non ? et que plus bas ça ne change plus rien au niveau de l'état?

si si c'est ça

Non, attention au contresens. On ne peut pas aller plus bas. Il ne faut pas croire que quand on refroidit un corps, la conséquence est le ralentissement du mouvement (comme si on gelait en quelque sorte les particules). NON, le refroidissement, C'EST le ralentissement des particules. Pour refroidir un corps, il faut ralentir ses particules, donc quand les particules sont immobiles, on ne peut pas aller plus bas.

ben c'est ce qu'on a dit, je vois pas où est le problème

il dit que plus bas, ca ne change rien au niveau de l'état, or il n'y a pas plus bas, c'etait ca que je voulais éclaircir.
Certains posts du topic laissent penser qu'on peut descendre à -300K, mais que le mouvement des particules y serait toujours nul. Or non, le mouvement des particules n'est pas une conséquence de la température, le mouvement, c'est la température.

Citation

le mouvement, c'est la température

he ok, ben tu fait bien de le préciser car ça ne me serais pas venu à l'esprit

Donc si on résume, il n'y a pas de température plus basse que <math>\(0 K\)</math>.

Ah ouais D'accord ! J'pensais que c'était lier a la température (le mouvement des Particules) Mais en fait c'est la température en elle même. mais la chaleur ne les Accélère pas ?...Elle l'est dilate non ?

Citation : hazdrubal

le mouvement, c'est la température.

Ouais quand même pas, y'a un coefficient entre les deux. Et en plus, je crois que la température est proportionnelle au carré de la vitesse (plus précisément à l'énergie cinétique)

Citation

mais la chaleur ne les Accélère pas ?...Elle l'est dilate non ?

Ouh là, faut pas tout mélanger La chaleur c'est quelque chose d'échangé entre deux ensembles de particules (en gros..), elle peut faire varier la température d'un système, mais elle peut aussi faire varier sa pression, son volume... Recherche "Premier principe de la thermodynamique" si tu veux plus de renseignements.

La théorie cinétique des gaz apporte en effet l'image agréable que la température est liée au degré d'agitation des atomes/molécules..

Mais avant cette image, l'échelle de température absolue et la notion de température existaient déjà ! C'est ici qu'il faut chercher la signification du moins -273,15 °C et la température absolue.

La température (dans le cas général pas absolue) n'est pas une grandeur physique définit par une loi bien précise (vous pouvez créer une infinité d'échelle de température). La température est un concept (abstrait), une qualité pour décrire la notion d'équilibre entre 2 corps. D'ailleurs on prend soin de définir la température thermodynamique en disant que deux corps en équilibre thermodynamique ont la même température.

L'inconvénient avec les échelles de températures (exemple: mm de Mercure, centrigrade,celsius) c'est qu'elles dépendent de la nature des éléments. Or, à faible pression, il a été découvert que tous les gaz suivent la loi de Boyle et Mariotte indépendamment de leur nature (gaz parfait) qui dit que le produit de la pression et du volume à l'équilibre est une constante. Vous pouvez donc vous servir de cette constante pour définir une échelle de température indépendante de la nature du corps. Et le zéro absolu, qui est absolu parce ce sera toujours le même pour les corps, correspond au cas limite extrapoler où le volume tend vers 0. Maintenant le lien avec -273,15° est simplement une traduction sur l'échelle Celsius équivalente au fait que le volume d'un gaz parfait est réduit d'un facteur 1/273.15 lorsque sa température décroit de 1° Celsuis.

La question d'atteindre la limite du zéro absolu aujourd'hui se pose en terme de la mécanique quantique qui vous dit que plus vous ralentissez les atomes, plus leur comportement ondulatoires se manifestent si bien que vous ne pouvez plus parler de particules comme des points localisés dans l'espace mais en terme de paquet d'ondes. Si vous refroidissez par laser un gaz à des températures très proches du 0K, vous n'allez pas obtenir un ensemble de particules immobiles mais découvrir un 4ième état possible de la matière, la condensation de Bose-Einstein (pour un gaz de bosons) où les lois de la physique sont extraordinaires

Citation : Blackline

Ah ouais D'accord ! J'pensais que c'était lier a la température (le mouvement des Particules) Mais en fait c'est la température en elle même. mais la chaleur ne les Accélère pas ?...Elle l'est dilate non ?

Tu peux imaginer un corps comme étant constitué de milliards de petites billes qui s'entrechoquent dans tous les sens. Les particules d'un corps chaud ont une vitesse moyenne plus élevée qu'un corps froid. Imaginons un corps à 25°: ses particules ont une vitesse moyenne de 25 km/h, et un corps à 40° (donc vitesse moyenne de 40 km/h).
ATTENTION: c'est un modèle très simplifié et avec des valeurs complètement bidons!!!

Quand tu mets en contact ces deux corps (une flamme en contact avec une casserole d'eau, ta main en contact avec une plaque chauffante ,...) , les particules à 25km/h vont venir s'entrechoquer avec celles à 40 km/h. Mécaniquement, ca va accélérer les particules les plus lentes, et ralentir les plus rapides, jusqu'à ce que leurs vitesses soient égales. Les deux corps auront alors atteint la même température. (donc oui, dans les échanges de chaleur, on peut dire qu'il y a des accélérations)
Pour l'histoire de la dilatation, je vois ça comme ça: si dans une boite des billes s'entrechoquent de plus en plus vite, elles auront tendance à "pousser les murs" et donc à dilater le matériau, d'où le lien entre pression, volume et température (pV = nRT pour les gaz parfaits)

PS: je n'ai jamais fait de théorie cinétique des gaz, j'essaye juste de me représenter les phénomènes avec des images "naïves", donc n'hésitez pas à me corriger si j'ai dit des bêtises.

@Born: merci pour l'explication du lien entre zéro absolu et dilatation des gaz parfaits, je ne connaissais pas.

Citation : mewtow

Ils utilisent des lasers pour refroidir quelques atomes près du zéro absolu.

D'autres moyens d'approcher le zéro absolu. (Cliquez sur moyens techniques)

Bonjour,

Les diverses discussions sur les températures m'incitent à ce rappel, certes un peu insipide, simplement pour montrer que l'unicité de ce concept si banal de la vie courante ne va de soi ...qu'aprés quelques efforts théoriques.


L'échelle de température absolue se base sur une "thermométre à gaz parfait" vérifiant l'équation d'état <math>\(\[ PV=nRT \]\)</math>

La température thermodynamique, se définit à partir du second principe et de l'entropie par:
<math>\(\[ \dfrac{1}{T_{thermo}}=(\dfrac{\partial S}{\partial U})_{V} \]\)</math> , S entropie U énergie interne, définition indépendante d'une équation d'état particulière.
On montre que cette définition d'apparence rébarbative à la bonne idée de s'identifier à la température absolue ( aussi la température cinétique)

La température cinétique est définie pour un gaz parfait monoatomique par :
<math>\(\[T_{c}=\dfrac{m\langle v^{2} \rangle}{3 k_{B}}\]\)</math> faisant donc intervenir la masse et vitesse quadratique moyenne des particules et la constante de Boltzmann