Après un long débat, voici une dernière mise à jour pour tenter d’éclairer grandement ce sujet sensible (merci à peck, petite maj grâce à lui pour plus ce clarté):
Soyons concis, soyons direct, et soyons simple:
La température est une grandeur intensive.
La température ? Késako ? Et une grandeur intensive ? Késako ?
La température est une représentation de l’agitation moléculaire, c’est-à-dire l’énergie calorifique (chaleur). C’est l’énergie cinétique d’une molécule par rapport à sa position « moyenne ». Une température va représenter cette « chaleur » pour l’ensemble des molécules d’un système donné.
Une grandeur intensive est une grandeur qui ne dépend pas de la quantité de matière. Par exemple, le volume est une grandeur extensive, le volume augmentant avec la quantité de matière; la vitesse, elle, est une grandeur intesive, né dependant pas de la quantité de matière.
Une propriété intrasèque à une grandeur intensive est l’homogénéité de cette grandeur pour un système donné: si une grandeur intensive a une valeur donnée pour un système, cette grandeur a la même valeur pour tout partie de ce système. Pour reprendre l’exemple de la vitesse, lorsqu’une voiture roule à une vitesse donnée, l’ensemble des parties de la voiture (pot d’échappement, portière, rétroviseur, etc.) vont également à cette même vitesse.
Du fait donc de cette homogénéité, une température moyenne est en soit une aberration pour un système hétérogène. En effet, en calculant une moyenne de température sur un système hétérogène, cette moyenne de température n’est plus intensive vu qu’elle n’a pas la même valeur pour toute partie de ce système hétérogène. Une moyenne de température n’est donc pas une température (même si par une équation aux dimensions, elle s’exprime tout de même en degré celsius). Pour mieux comprendre, prenons encore l’exemple de la vitesse à nouveau: lorsqu’un lièvre va à 9km/h et une tortue va à 1km/h, la moyenne est de 5km/h pour le système lièvre-tortue. Pourtant, lorsqu’ils parcourent 1km, le lièvre met environ 6min 40, et la tortue 1h, soit 2km en 1h 6min et 40 sec ce qui fait une vitesse de 1.8km/h.
Une température, comme toute grandeur intensive, n’a donc de sens que pour un système homogène. Par alors de « température moyenne » est une aberration scientifique, d’autant plus que cette grandeur est calculée sur un système aussi grand que la Terre et sur une période aussi longue d’une année, présentant donc énormément de disparité dans le temps et dans l’espace, bref le système non homogène dans le temps et dans l’espace par excellence. Au mieux, une telle « moyenne » indique une tendance si l’ensemble des valeurs utilisées marquent cette tendance par rapport aux valeurs précédantes dans les mêmes conditions de mesure, mais encore, une telle valeur est à prendre avec des pincettes.
Vous comprendrez mon désarroi à chaque fois que j’entend parler de « température moyenne » lorsqu’on parle de réchauffement climatique.
Car réchauffement climatique ou non (mon débat n’est pas là), l’exploitation d’une telle valeur calculée, véhiculée et relayée par l’ensemble des médias, est, scientifiquement parlant, un non sens.
Le problème est que l’information et la diffusion de masse ne valident en rien la véracité des faits et éléments qu’ils diffusent, mais le bombardement médiatique réduit tout sens critique (en clair: vous faire gober quoi que ce soit est facile). Mais, encore une fois, ceci est une autre histoire.
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J'ai pas trop compris l'histoire de la barre de fer.
L'idée est que sa température est la même partout, et qu'il n'y a donc pas de "température au milieu" ni "aux extrémités", c'est ça ?
Personnellement, c'est l'article en son ensemble que je n'ai pas trop compris... La température a beau être une "grandeur intensive", elle n'est pas la même à Paris, New-York et Tokyo. Cela fait donc sens, d'après moi, de calculer la moyenne de ces températures.
@jdiogon: non il veut juste dire que la température peut être de 10° à un bout 11° au milieu et 20° à l'autre bout.
@Boki: C'est peut-être mal expliqué, mais c'est la notion de grandeur intensive qui est importante. Un grandeur intensive est une grandeur qui ne peut pas être moyennée, cela n'a pas de sens.
Exemple, la tortue va à 1km/h et le lièvre à 9km/h, on ne peut pas dire qu'ils vont tous les 2 en moyenne à 5km/h. Si on leur fait faire une course de 1km, la tortue aura mis 1h et le lièvre 6mn. Ce qui nous donne 2km parcourus en 1h6mn soit 1.8km/h. La moyenne n'a donc aucun sens.
La température est une grandeur intensive ce qui veut dire que c'est exactement la même chose.
Une moyenne de température n'a pas de sens puisqu'une moyenne de température n'est pas une température. Si une moyenne doit être faite, elle doit se faire sur une quantité d'énergie (ici sous forme de chaleur).
C'est rare que je critique (de manière négative, je veux dire) un article sur le site, mais là je vais le faire. Je rejoins les deux premiers commentaires : l'article est confus, décousu ; on ne voit pas bien où tu veux en venir. Par exemple, j'ai beau relire plusieurs fois la phrase "Au mieux, une telle moyenne indique...", je ne la comprends toujours pas. Et comme le souligne jdiogon, ce que tu as écrit n'est pas consistent.
Ensuite, par température moyenne je pense que tout le monde comprend qu'il faut plus prendre ça comme un indice que comme une valeur physique. On l'utilise comme une statistique, ni plus ni moins, et je crois n'avoir jamais vu personne présenter de telles valeurs en dehors d'un contexte statistique.
Enfin quoi qu'on en dise, l'article est tout de même engagé. Les contributeurs de culture-generale.fr n'ont pas signé de charte de neutralité, mais là le point de vue présenté me semble être trop subjectif pour être dans les colonnes du blog.
je trouve moi aussi cet article décousu, et ses arguments sont pour le moins discutables.
"Globalement, si votre glaçon est à -10°C, c’est que tout morceau de votre glaçon est à 10°C." -> je serais tenté de dire que c'est idiot comme phrase. Un glaçon est à -10°C au centre, mais sa périphérie en train de fondre est plutôt autour de 0°C !
Tu fais la des raccourcis bien abusif.
Une grandeur intensive n'est pas une grandeur qui a même valeur pour toute partie de ce système, c'est une grandeur qui ne dépends pas de la quantité de matière (le volume est une grandeur extensive).
Cela n'a donc rien à voir avec la localisation de celle-ci qu’elle soit spatiale ou temporelle. Ainsi la "température moyenne" dont on nous parle est une estimation de la moyenne spatiale et temporelle.
La température est par nature non uniforme de par la dynamique de l'agitation moléculaire. Seul un hypothétique zéro absolu peut créer cette uniformité. Par ailleurs les théories de la mesure nous affirment que l'on ne peut mesurer qu'une température moyenne.
Je ne vois donc aucune aberration à ce sujet.
Pour ce qui est des digressions sur les média et la publicité, je pense que cela dépasse la thématique de l'article et que si ca l'était, la température moyenne serait une donnée annexe.
je fais une mise à jour, (et un élagage, mon point de vue va être plus clair - article écrit trop dans la précipitation, je l'avoue)
Que la température soit une grandeur intensive signifie simplement que la grandeur ne varie par en fonction de la quantité et donc que si tu mets 1L d'eau à 20C dans 1L d'eau à 20C tu n'auras pas de l'eau à 40C (en revanche tu auras 2L d'eau, le volume étant une grandeur extensive).
L'intensivité d'une grandeur ne garantit pas non plus son homogénéité. Si tu rajoutes 1L d'eau à 30C dans le litre de tout à l'heure tu auras des zones plus ou moins chaudes, mais en remuant un peu tu trouveras un équilibre autour de... 25C ! Belle moyenne non?
Et pour finir, le coup de la barre de fer qu'on chauffe à un bout : la température à l'autre extrémité ne dépend que de deux choses, la quantité d'énergie aportée et la conductivité thermique de ta barre (directement liée à sa composition) donc le calcul est parfaitement faisable !
La prochaine fois essayes de relire tes cours de physique avant de sortir de telles inepties. Merci.
Bien. Je savais que cet article allait m'attirer les foudres des lecteurs et des critiques acerbes:
La température est une grandeur intensive. (Jusque là, tout va bien). C'est à dire que (par définition), la température ne dépend pas de la quantité de matière. Une caractéristique intrasèque est que la température d'un système donné homogène (c'est le mot que j'ai oublié) est la même au sein de toute sous partie de ce système. (cours de 2nd physique-chimie, pour m'être fait botter les derrières un nombre de fois, je m'en rappelle).
Calculer la température moyenne d'un système non-homogène n'a donc par définition aucun sens puisque la température est une grandeur intensive (donc pour un système homogène), cette "température moyenne" n'est pas intensive. D'ailleurs, on ne peut même pas parler de température car elle n'est pas intensive. Ceci est d'autant plus vrai que le système reste hétérogène en terme de température au cours du temps.
"La température n'est pas homogène de part la dynamique de l'agitation moléculaire". Sauf que la température est indicateur de l'énergie cinétique moléculaire moyenne(l'agitation moléculaire autour de sa position moyenne), et qu'étant intensive, est présente la caractéristique d'être partout la même au sein d'un même système (homogène, puisque la température n'a pas de sens pour un système hétérogène). Il semble qu'il y ait une confusion entre l'énergie cinétique, agitation moléculaire et la température.
« Globalement, si votre glaçon est à -10°C, c’est que tout morceau de votre glaçon est à 10°C. » -> je serais tenté de dire que c’est idiot comme phrase. Un glaçon est à -10°C au centre, mais sa périphérie en train de fondre est plutôt autour de 0°C
- C'est pour illustrer le concept de grandeur intensive, comme la vitesse: si une voiture est à 100km.h-1, l'ensemble des pièces de la voiture est aussi à 100km. Le glaçon dans mon exemple est considéré comme un système isolé, et donc reste à -10°C. S'il fond, le système n'est pas homogène. Ce qui est mesuré alors au centre est le système pseudo-homogène au centre, et on considère également un système pseudo-homogène à l'extérieur du glaçon.
Ensuite, lorsqu'on mélange un litre d'eau à 20°C avec un autre litre à la même température, forcément que la température est à 20°C puisqu'il forme un nouveau système homogène par rapport à la température. mettre un litre d'eau à 20°C avec un litre d'eau à 30°C donne 25°C de température, puisque le mélange devient homogène. Mais que dire lorsqu'on met un litre de glace à 0°C avec un litre d'eau à 30°C ? La température moyenne est à 15°C ? Faux, la température de l'eau va d'abord passer à 0°C par transfert thermique de contact, (si ce système est isolé) la chaleur de l'eau liquide étant "utilisée" pour "casser" la glace. Parler de température de moyenne de l'ensemble du système n'a pas de sens puisque le système n'est pas homogène.
Pour la barre, oui, la température de la barre en son centre est calculable, je n'ai jamais dit le contraire, mais il s'agit pas de la moyenne des températures des deux extrémités de la barre. D'autant plus que le système a des transfert thermique de contact (il n'est pas isolé). Si la barre est à 20°C d'un côté, et chauffée à 40°C de l'autre côté, ce qu'on calcul, c'est la quantité d'énergie (sous forme de chaleur) transmise par rapport au temps et de la conductivité thermique de la barre, et non la température. Par contre, calculer la température au milieu de la barre est calculable, justifiable et réalisable en considérant qu'au point de calcul/mesure, le système est pseudo-homogène.
En terme de neutralité ou d'engagement, il n'en n'est rien: dire que c'est être engagé de dire qu'une "température moyenne" ne correspond à rien, c'est faire l'amalgame entre entre le débat sur le réchauffement climatique et sur une notion de base scientifique. Par contre, dire que "ça me fait bien chier de devoir me justifier que la température moyenne ne correspond à rien" c'est donner un point de vue, ou dire "l'effet de masse d'Internet ou de tout autre média ne rend en rien quelque chose de faux vrai", c'est une réalité. Entre l'idéologie de l'engagement et le point de vue, il y a qu'en même un gouffre.
Par contre, si mon article parraissait confus, je m'en excuse. Toutefois, une idée m'amène toujours à une autre, que j'illustre souvent par des expériences personnelles ou des réalités, et débouche en effet sur des digressions (qui là sont clairement mes points de vue), pour terminer les articles. C'est un choix, et ça n'engage que moi. Si vous voulez quelque chose de purement objectif, achetez une encyclopédie (pas wikipédia, vous allez dire que c'est subjectif). Concernant la digression même, j'essayais de mettre en lumière cette notion de "température moyenne" avec le fait qu'on essaye de vous fourguer un truc en manipulant des notions scientifiques (vous avez déjà rencontré des ions ++ ?).
Merci gregseth. Mes inepties vont bien.