{"id":46117,"date":"2019-10-20T21:44:08","date_gmt":"2019-10-20T20:44:08","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/quest-ce-que-le-volume-physique-definition\/"},"modified":"2020-02-26T14:22:04","modified_gmt":"2020-02-26T13:22:04","slug":"quest-ce-que-le-volume-physique-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/fr\/quest-ce-que-le-volume-physique-definition\/","title":{"rendered":"Qu’est-ce que le volume – Physique – D\u00e9finition"},"content":{"rendered":"
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Quel est le volume – la physique.\u00a0Le volume est une quantit\u00e9 physique de base.\u00a0Le volume est une quantit\u00e9 d\u00e9riv\u00e9e qui exprime l’\u00e9tendue en trois dimensions d’un objet.\u00a0G\u00e9nie thermique<\/div>\n<\/div>\n
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Quel est le volume<\/h2>\n

\"quel<\/a>Le volume<\/strong>\u00a0est une\u00a0quantit\u00e9 physique de<\/strong>\u00a0base\u00a0.\u00a0Le volume<\/strong>\u00a0est une quantit\u00e9 d\u00e9riv\u00e9e qui exprime l’\u00a0\u00e9tendue tridimensionnelle<\/strong>\u00a0d’un\u00a0objet<\/strong>\u00a0.\u00a0Le volume est souvent quantifi\u00e9 num\u00e9riquement \u00e0 l’aide de l’unit\u00e9 d\u00e9riv\u00e9e du SI, le\u00a0m\u00e8tre cube<\/strong>\u00a0.\u00a0Par exemple, le volume \u00e0 l’int\u00e9rieur d’une\u00a0sph\u00e8re<\/strong>\u00a0(c’est-\u00e0-dire le volume d’une balle) est\u00a0calcul\u00e9<\/strong>\u00a0comme \u00e9tant\u00a0V = 4 \/ 3\u03c0r\u00a0<\/strong>3<\/sup><\/strong>\u00a0, o\u00f9 r est le rayon de la sph\u00e8re.\u00a0Autre exemple, le volume d’un cube est \u00e9gal \u00e0 c\u00f4t\u00e9 fois c\u00f4t\u00e9 fois.\u00a0Comme chaque c\u00f4t\u00e9 d’un carr\u00e9 est identique, il peut simplement s’agir de la longueur d’un c\u00f4t\u00e9\u00a0coup\u00e9 en cubes<\/strong>\u00a0.<\/p>\n

Si une case a un c\u00f4t\u00e9 de 3 m\u00e8tres, le volume sera de 3 m\u00e8tres x 3 m\u00e8tres x 3 m\u00e8tres, soit 27 m\u00e8tres cubes.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Quel est le volume sp\u00e9cifique<\/h2>\n
\"Densit\u00e9<\/a>
Densit\u00e9 typique de diverses substances \u00e0 la pression atmosph\u00e9rique.<\/figcaption><\/figure>\n

Le volume sp\u00e9cifique<\/strong>\u00a0est une\u00a0variable intensive<\/strong>\u00a0, alors que le volume est une variable extensive.\u00a0L’unit\u00e9 standard pour le volume sp\u00e9cifique dans le syst\u00e8me SI est le m\u00e8tre cube par kilogramme (m\u00a03<\/sup>\u00a0\/ kg).\u00a0L’unit\u00e9 standard dans le syst\u00e8me anglais est la masse en pieds cubes par livre (ft\u00a03<\/sup>\u00a0\/ lbm).<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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La densit\u00e9 (\u03c1) d’une substance est l’inverse de son\u00a0<\/span>volume sp\u00e9cifique<\/span><\/strong>\u00a0(\u03bd).<\/span><\/p>\n

\u03c1 = m \/ V = \u200b\u200b1 \/ \u03c1<\/span><\/strong><\/p>\n

La densit\u00e9<\/span><\/strong><\/a>\u00a0est d\u00e9finie comme la<\/span>\u00a0masse par unit\u00e9 de volume<\/span><\/strong>\u00a0.\u00a0C’est \u00e9galement une<\/span>\u00a0propri\u00e9t\u00e9 intensive<\/span><\/strong><\/a>\u00a0, qui est math\u00e9matiquement d\u00e9finie comme la masse divis\u00e9e par le volume:<\/span><\/p>\n

\u03c1 = m \/ V<\/span><\/strong><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Volume d’un atome et d’un noyau<\/span><\/h2>\n
\"Structure<\/a>
Structure de la mati\u00e8re.<\/span><\/figcaption><\/figure>\n

L’atome est<\/span><\/strong>\u00a0constitu\u00e9 d’un\u00a0<\/span>noyau<\/span><\/strong>\u00a0petit mais massif\u00a0entour\u00e9 d’un nuage d’\u00a0<\/span>\u00e9lectrons se<\/span><\/strong>\u00a0d\u00e9pla\u00e7ant rapidement\u00a0.\u00a0Le noyau est compos\u00e9 de\u00a0<\/span>protons et de\u00a0<\/span><\/strong>neutrons<\/span><\/strong><\/a>\u00a0.\u00a0Les rayons nucl\u00e9aires typiques sont de l’ordre de 10 \u00e0\u00a0<\/span>14<\/span><\/sup>\u00a0m.\u00a0En supposant une forme sph\u00e9rique, les rayons nucl\u00e9aires peuvent \u00eatre calcul\u00e9s selon la formule suivante:<\/span><\/p>\n

r = r\u00a0<\/span>0<\/span><\/sub>\u00a0.\u00a0A\u00a0<\/span>1\/3<\/span><\/sup><\/p>\n

o\u00f9 r\u00a0<\/span>0<\/span><\/sub>\u00a0= 1,2 x\u00a0<\/span>10-15<\/span><\/sup>\u00a0m = 1,2 fm<\/span><\/p>\n

Si nous utilisons cette approximation, nous nous attendons donc \u00e0 ce que le volume du noyau soit de l’ordre de 4 \/ 3\u03c0r\u00a0<\/span>3<\/span><\/sup>\u00a0ou 7,23 \u00d7 10\u00a0<\/span>-45<\/span><\/sup>\u00a0m\u00a0<\/span>3<\/span><\/sup>\u00a0pour les noyaux d’hydrog\u00e8ne ou 1721 \u00d7 10\u00a0<\/span>-45<\/span><\/sup>\u00a0m\u00a0<\/span>3<\/span><\/sup>\u00a0pour les\u00a0noyaux\u00a0<\/span>238<\/span><\/sup>\u00a0U.\u00a0<\/span><\/a>Ce sont des volumes de noyaux et de noyaux atomiques (protons et neutrons) contenant environ\u00a0<\/span>99,95%<\/span><\/strong>\u00a0de la masse de l’atome.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Un atome est-il un espace vide?<\/span><\/h2>\n
\"atomique-noyau-volume-min\"<\/a>
Une repr\u00e9sentation figurative de l’atome d’h\u00e9lium-4 avec le nuage d’\u00e9lectrons dans des tons de gris.\u00a0Les protons et les neutrons se trouvent tr\u00e8s probablement exactement dans le m\u00eame espace, au point central.\u00a0Source wikipedia.org Licence CC BY-SA 3.0<\/span><\/figcaption><\/figure>\n

Le volume d’un atome<\/span><\/strong>\u00a0est\u00a0sup\u00e9rieur<\/strong>\u00a0d’\u00a0environ\u00a0<\/span>15 ordres de grandeur<\/span><\/strong>\u00a0au volume d’un noyau.\u00a0Pour\u00a0l’atome d’uranium<\/strong>\u00a0, le\u00a0rayon de Van der Waals<\/strong>\u00a0est d’environ\u00a0186 pm = 1,86 \u00d7 10\u00a0<\/strong>-10<\/sup><\/strong>\u00a0m<\/strong>\u00a0.\u00a0Le rayon de Van der Waals, r\u00a0w<\/sub>\u00a0, d’un atome est le rayon d’une sph\u00e8re dure imaginaire repr\u00e9sentant la distance d’approche la plus proche pour un autre atome.\u00a0En supposant une forme sph\u00e9rique, l’atome d’uranium a un volume d’environ \u00a0\u00a026,9 \u00d7 10\u00a0<\/strong>-30<\/sup><\/strong>\u00a0m\u00a0<\/strong>3<\/sup><\/strong>\u00a0.\u00a0Mais cet espace \u00abimmense\u00bb est principalement occup\u00e9 par des \u00e9lectrons, car le\u00a0noyau<\/strong>\u00a0n’occupe qu’environ\u00a01721 \u00d7 10\u00a0<\/strong>\u221245<\/sup><\/strong>\u00a0m\u00a0<\/strong>3<\/sup><\/strong><\/span>\u00a0de l’espace.\u00a0Ces \u00e9lectrons ne p\u00e8sent ensemble qu’une fraction (disons 0,05%) de l’atome entier.<\/span><\/p>\n

Il peut sembler que l’espace et en fait la mati\u00e8re est\u00a0<\/span>vide<\/span><\/strong>\u00a0,\u00a0<\/span>mais ce n’est pas le cas<\/span><\/strong>\u00a0.\u00a0En raison de la\u00a0<\/span>nature quantique des \u00e9lectrons<\/span><\/strong>\u00a0, les \u00e9lectrons ne sont pas des particules ponctuelles, ils sont \u00e9tal\u00e9s sur tout l’atome.\u00a0La description classique ne peut pas \u00eatre utilis\u00e9e pour d\u00e9crire des choses \u00e0 l’\u00e9chelle atomique.\u00a0\u00c0 l’\u00e9chelle atomique, les physiciens ont d\u00e9couvert que la m\u00e9canique quantique d\u00e9crit tr\u00e8s bien les choses \u00e0 cette \u00e9chelle.\u00a0Les emplacements des particules en m\u00e9canique quantique ne sont pas \u00e0 une position exacte, ils sont d\u00e9crits par une\u00a0<\/span>fonction de densit\u00e9 de probabilit\u00e9<\/span><\/strong>\u00a0.\u00a0Par cons\u00e9quent, l’espace dans un atome (entre les \u00e9lectrons et un noyau atomique) n’est pas vide, mais il est rempli par une fonction de densit\u00e9 de probabilit\u00e9 des \u00e9lectrons (g\u00e9n\u00e9ralement appel\u00e9e \u00ab\u00a0<\/span>nuage d’\u00e9lectrons<\/span><\/strong>\u00a0\u00bb).<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Volume de liquide de refroidissement dans le syst\u00e8me de refroidissement du r\u00e9acteur<\/span><\/h2>\n
\"R\u00e9acteur<\/a>
R\u00e9acteur nucl\u00e9aire et syst\u00e8me de refroidissement primaire du WWER-1200.<\/span>
\nSource: gidropress.podolsk.ru<\/span>
\nutilis\u00e9 avec la permission de \u0410\u041e \u041e\u041a\u0411 \u201c\u0413\u0418\u0414\u0420\u041e\u041f\u0420\u0415\u0421\u0421\u201d<\/span><\/figcaption><\/figure>\n

Dans les\u00a0<\/span>r\u00e9acteurs \u00e0 eau sous pression<\/span><\/strong><\/a>\u00a0(REP)\u00a0modernes et typiques\u00a0, le\u00a0<\/span>syst\u00e8me de refroidissement<\/span><\/strong>\u00a0du\u00a0r\u00e9acteur<\/strong>\u00a0(RCS), illustr\u00e9 sur la figure, se compose de:<\/span><\/p>\n