Le curium, si radioactif qu’il fait bouillir l’eau

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À la lumière du jour, le curium a l’apparence d’un métal blanc-argenté, mais placé dans le noir, il émet une lueur rouge. Sa radioactivité provoque également un important dégagement de chaleur : plongé dans l’eau, il la fait bouillir. Nommé d’après les physiciens Pierre et Marie Curie, il se forme principalement dans les réacteurs nucléaires.


Commentaires préférés (3)

a écrit : C'est intéressant comme question.
Si on prend une calorie, c'est par définition la quantité d’énergie nécessaire pour faire passer un gramme d’eau pure de 14,5 °C à 15,5 °C sous pression constante à 1 atm.

On a 1 calorie = 4,185 5 joules = 1,16263889e-6 kWh.
Donc pour faire passer
1 Litre d'eau de 20°C à 100°C, il nous faut une énergie de
1000 g x 1,16263889e-6 kWh x 80°C = 0,0930111112 kWh = 93 Wh

On a également 1 gramme de Curium qui émet 3 Wh / g d'énergie thermique (pas tellement sur de cette valeur).

Il faut donc 31 grammes de Curium pour mettre 1 L d'eau en ébullition en partant de 20°C.

Les pros de la physique, c'est juste ce que je raconte ? ou totalement faux ? ^^
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Il manque le facteur temporel qui prend en compte l'activité du Curium.

a écrit : C'est intéressant comme question.
Si on prend une calorie, c'est par définition la quantité d’énergie nécessaire pour faire passer un gramme d’eau pure de 14,5 °C à 15,5 °C sous pression constante à 1 atm.

On a 1 calorie = 4,185 5 joules = 1,16263889e-6 kWh.
Donc pour faire passer
1 Litre d'eau de 20°C à 100°C, il nous faut une énergie de
1000 g x 1,16263889e-6 kWh x 80°C = 0,0930111112 kWh = 93 Wh

On a également 1 gramme de Curium qui émet 3 Wh / g d'énergie thermique (pas tellement sur de cette valeur).

Il faut donc 31 grammes de Curium pour mettre 1 L d'eau en ébullition en partant de 20°C.

Les pros de la physique, c'est juste ce que je raconte ? ou totalement faux ? ^^
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100turion a raison, et j'ajouterais que tu as fait l'approximation que monter l'eau de 14,5 à 15,5 degrés demandait la même énergie que de la faire passer de 98 à 99 degrés, mais je chipote :p

a écrit : Oui, mais je ne ferai pas bouillir l'eau de mes pâtes avec un matériau qui émet des radiations nucléaires... Si on commence à faire le difficile aussi


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C'est intéressant comme question.
Si on prend une calorie, c'est par définition la quantité d’énergie nécessaire pour faire passer un gramme d’eau pure de 14,5 °C à 15,5 °C sous pression constante à 1 atm.

On a 1 calorie = 4,185 5 joules = 1,16263889e-6 kWh.
Donc pour faire passer 1 Litre d'eau de 20°C à 100°C, il nous faut une énergie de
1000 g x 1,16263889e-6 kWh x 80°C = 0,0930111112 kWh = 93 Wh

On a également 1 gramme de Curium qui émet 3 Wh / g d'énergie thermique (pas tellement sur de cette valeur).

Il faut donc 31 grammes de Curium pour mettre 1 L d'eau en ébullition en partant de 20°C.

Les pros de la physique, c'est juste ce que je raconte ? ou totalement faux ? ^^

a écrit : C'est intéressant comme question.
Si on prend une calorie, c'est par définition la quantité d’énergie nécessaire pour faire passer un gramme d’eau pure de 14,5 °C à 15,5 °C sous pression constante à 1 atm.

On a 1 calorie = 4,185 5 joules = 1,16263889e-6 kWh.
Donc pour faire passer
1 Litre d'eau de 20°C à 100°C, il nous faut une énergie de
1000 g x 1,16263889e-6 kWh x 80°C = 0,0930111112 kWh = 93 Wh

On a également 1 gramme de Curium qui émet 3 Wh / g d'énergie thermique (pas tellement sur de cette valeur).

Il faut donc 31 grammes de Curium pour mettre 1 L d'eau en ébullition en partant de 20°C.

Les pros de la physique, c'est juste ce que je raconte ? ou totalement faux ? ^^
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Il manque le facteur temporel qui prend en compte l'activité du Curium.

a écrit : C'est intéressant comme question.
Si on prend une calorie, c'est par définition la quantité d’énergie nécessaire pour faire passer un gramme d’eau pure de 14,5 °C à 15,5 °C sous pression constante à 1 atm.

On a 1 calorie = 4,185 5 joules = 1,16263889e-6 kWh.
Donc pour faire passer
1 Litre d'eau de 20°C à 100°C, il nous faut une énergie de
1000 g x 1,16263889e-6 kWh x 80°C = 0,0930111112 kWh = 93 Wh

On a également 1 gramme de Curium qui émet 3 Wh / g d'énergie thermique (pas tellement sur de cette valeur).

Il faut donc 31 grammes de Curium pour mettre 1 L d'eau en ébullition en partant de 20°C.

Les pros de la physique, c'est juste ce que je raconte ? ou totalement faux ? ^^
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100turion a raison, et j'ajouterais que tu as fait l'approximation que monter l'eau de 14,5 à 15,5 degrés demandait la même énergie que de la faire passer de 98 à 99 degrés, mais je chipote :p

a écrit : 100turion a raison, et j'ajouterais que tu as fait l'approximation que monter l'eau de 14,5 à 15,5 degrés demandait la même énergie que de la faire passer de 98 à 99 degrés, mais je chipote :p D'ailleurs, pourquoi ces valeurs de 14.5 °C et 15.5 °C ?

Oui, mais je ne ferai pas bouillir l'eau de mes pâtes avec un matériau qui émet des radiations nucléaires...

a écrit : Oui, mais je ne ferai pas bouillir l'eau de mes pâtes avec un matériau qui émet des radiations nucléaires... Si on commence à faire le difficile aussi

a écrit : D'ailleurs, pourquoi ces valeurs de 14.5 °C et 15.5 °C ? C'est la définition scientifique de la calorie la plus utilisée (il y a 100 ans) et qui s'appelle aussi "calorie à 15°C".

Au départ, on disait qu'une calorie permettait d'élever 1 gramme d'eau de 1°C mais ce n'était pas assez précis sans donner une valeur de température et de pression. D'ailleurs j'aurais du utiliser la calorie moyenne entre 0°C et 100°C qui est de ≈ 4,190 J. Cela ne change pas trop ma valeur.

Il manque donc l'ajout du paramètre temporel concernant l'activité radioactive du curium effectivement.

a écrit : C'est intéressant comme question.
Si on prend une calorie, c'est par définition la quantité d’énergie nécessaire pour faire passer un gramme d’eau pure de 14,5 °C à 15,5 °C sous pression constante à 1 atm.

On a 1 calorie = 4,185 5 joules = 1,16263889e-6 kWh.
Donc pour faire passer
1 Litre d'eau de 20°C à 100°C, il nous faut une énergie de
1000 g x 1,16263889e-6 kWh x 80°C = 0,0930111112 kWh = 93 Wh

On a également 1 gramme de Curium qui émet 3 Wh / g d'énergie thermique (pas tellement sur de cette valeur).

Il faut donc 31 grammes de Curium pour mettre 1 L d'eau en ébullition en partant de 20°C.

Les pros de la physique, c'est juste ce que je raconte ? ou totalement faux ? ^^
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Il faut tenir compte non seulement de la masse de curium à utiliser mais également de la durée que ça va prendre pour faire chauffer l'eau. En effet la valeur que tu avances pour la chaleur dégagée par le curium semble suspecte car ça devrait être une puissance exprimée en W ou kW et pas une énergie exprimée en W.h ou kW.h (c'est à dire des W ou kW multipliés par une durée en h. En recherchant dans Google la chaleur dégagée par le curium je trouve 120 kW/kg ce qui est bon signe car l'unité est correcte. On notera que 120 kW.h/ kg c'est égal à 120 W/g. Donc pour faire bouillir 1 L d eau en partant de 20 °C, si c'est bien 93 Wh qu'il faut, et si tu utilises 31 g, qui dégagent donc 120 W/g x 31 g = 3720 W. Il faudra 93 W.h / 3720 W x 60 min/h x 60 s/min = 30 s. En supposant que le récipient est parfaitement isolé et en négligeant l'évolution de la chaleur spécifique de l'eau quand la température augmente (elle varie un peu sinon on ne donnerait pas la valeur en précisant à quelle température, mais elle ne varie pas suffisamment pour fausser complètement mon calcul). Cette durée c'est pour atteindre 100 °C, c'est à dire que l'eau ne commence même pas à frémir, pour que l'eau s'évapore il faut lui apporter encore beaucoup plus d'énergie et donc attendre un peu plus pour qu'on la voit bouillir, mais vu la vitesse à laquelle ça chauffe, ça va se produire dans les dizaines de secondes suivantes à mon avis. On a toujours intérêt à faire apparaître les unités dans les calculs en physique et les simplifier en même temps qu'on fait le calcul (c'est à dire rayer en même temps un h et un /h par exemple) pour s'assurer qu'on manipule des grandeurs cohérentes, c'est un souvenir de la classe de terminale. On peut donc évaluer qu'il suffirait d'environ 20 g de curium pour faire bouillir de l'eau du robinet à gros bouillons en moins d'une minute. Et c'est impressionnant car 20 g de curium c'est un très petit morceau car le curium est un élément très lourd (il est bien après le plomb dans la classification périodique des éléments).

a écrit : D'ailleurs, pourquoi ces valeurs de 14.5 °C et 15.5 °C ? J'imagine pour la même raison qu'une mole fait 6.02×10^23 entités (le nombre qu'il y a dans 12g de carbone 12)

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a écrit : Il faut tenir compte non seulement de la masse de curium à utiliser mais également de la durée que ça va prendre pour faire chauffer l'eau. En effet la valeur que tu avances pour la chaleur dégagée par le curium semble suspecte car ça devrait être une puissance exprimée en W ou kW et pas une énergie exprimée en W.h ou kW.h (c'est à dire des W ou kW multipliés par une durée en h. En recherchant dans Google la chaleur dégagée par le curium je trouve 120 kW/kg ce qui est bon signe car l'unité est correcte. On notera que 120 kW.h/ kg c'est égal à 120 W/g. Donc pour faire bouillir 1 L d eau en partant de 20 °C, si c'est bien 93 Wh qu'il faut, et si tu utilises 31 g, qui dégagent donc 120 W/g x 31 g = 3720 W. Il faudra 93 W.h / 3720 W x 60 min/h x 60 s/min = 30 s. En supposant que le récipient est parfaitement isolé et en négligeant l'évolution de la chaleur spécifique de l'eau quand la température augmente (elle varie un peu sinon on ne donnerait pas la valeur en précisant à quelle température, mais elle ne varie pas suffisamment pour fausser complètement mon calcul). Cette durée c'est pour atteindre 100 °C, c'est à dire que l'eau ne commence même pas à frémir, pour que l'eau s'évapore il faut lui apporter encore beaucoup plus d'énergie et donc attendre un peu plus pour qu'on la voit bouillir, mais vu la vitesse à laquelle ça chauffe, ça va se produire dans les dizaines de secondes suivantes à mon avis. On a toujours intérêt à faire apparaître les unités dans les calculs en physique et les simplifier en même temps qu'on fait le calcul (c'est à dire rayer en même temps un h et un /h par exemple) pour s'assurer qu'on manipule des grandeurs cohérentes, c'est un souvenir de la classe de terminale. On peut donc évaluer qu'il suffirait d'environ 20 g de curium pour faire bouillir de l'eau du robinet à gros bouillons en moins d'une minute. Et c'est impressionnant car 20 g de curium c'est un très petit morceau car le curium est un élément très lourd (il est bien après le plomb dans la classification périodique des éléments). Afficher tout Merci pour les précisions et les calculs. J'avais lu une autre source qui parlait de 3 Wh/g d'énergie thermique mais ça devait surement être une erreur et être 3 W/g de puissance thermique comme on retrouve sur wiki pour le Cm 244.

Le Cm 242 fait effectivement du 120 W/g (selon wiki) et c'est beaucoup !

a écrit : Il faut tenir compte non seulement de la masse de curium à utiliser mais également de la durée que ça va prendre pour faire chauffer l'eau. En effet la valeur que tu avances pour la chaleur dégagée par le curium semble suspecte car ça devrait être une puissance exprimée en W ou kW et pas une énergie exprimée en W.h ou kW.h (c'est à dire des W ou kW multipliés par une durée en h. En recherchant dans Google la chaleur dégagée par le curium je trouve 120 kW/kg ce qui est bon signe car l'unité est correcte. On notera que 120 kW.h/ kg c'est égal à 120 W/g. Donc pour faire bouillir 1 L d eau en partant de 20 °C, si c'est bien 93 Wh qu'il faut, et si tu utilises 31 g, qui dégagent donc 120 W/g x 31 g = 3720 W. Il faudra 93 W.h / 3720 W x 60 min/h x 60 s/min = 30 s. En supposant que le récipient est parfaitement isolé et en négligeant l'évolution de la chaleur spécifique de l'eau quand la température augmente (elle varie un peu sinon on ne donnerait pas la valeur en précisant à quelle température, mais elle ne varie pas suffisamment pour fausser complètement mon calcul). Cette durée c'est pour atteindre 100 °C, c'est à dire que l'eau ne commence même pas à frémir, pour que l'eau s'évapore il faut lui apporter encore beaucoup plus d'énergie et donc attendre un peu plus pour qu'on la voit bouillir, mais vu la vitesse à laquelle ça chauffe, ça va se produire dans les dizaines de secondes suivantes à mon avis. On a toujours intérêt à faire apparaître les unités dans les calculs en physique et les simplifier en même temps qu'on fait le calcul (c'est à dire rayer en même temps un h et un /h par exemple) pour s'assurer qu'on manipule des grandeurs cohérentes, c'est un souvenir de la classe de terminale. On peut donc évaluer qu'il suffirait d'environ 20 g de curium pour faire bouillir de l'eau du robinet à gros bouillons en moins d'une minute. Et c'est impressionnant car 20 g de curium c'est un très petit morceau car le curium est un élément très lourd (il est bien après le plomb dans la classification périodique des éléments). Afficher tout En relisant je vois quelques coquilles :
- il fallait lire "120 kW/kg c'est égal à 120 W/g" (il y avait un .h en trop dans mon texte mais si on a suivi mes explications on a compris que c'était en trop)
- et à la fin je dis qu'il faut 20 g de curium pour faire bouillir de l'eau du robinet en moins d'une minute, c'est bien sûr pour 1 L d'eau comme expliqué dans le calcul précédent, et pas pour n'importe quelle quantité d'eau, car la relation entre la quantité d'eau à faire bouillir, la durée, et la masse de curium nécessaire est justement l'objet de toutes ces explications.

Si vous devez retenir une seule chose de mes explications c'est qu'il faut toujours inclure les unités dans les calculs en physique et c'est utile dans la vie de tous les jours pour s'assurer qu'on fait les opérations correctement et avec les bonnes unités, et pas seulement pour faire bouillir de l'eau avec du curium !

Par exemple : on roule à 80 km/h combien de km parcourt-on en 1/2 h ? 80 km/h * 0,5 h = 40 km.

Et si on veut savoir combien de temps il faut pour parcourir 20 km en roulant à 80 km/h ? 20 km / 80 km/h = 0,25 h. C'est à dire 1/4 h, c'est à dire 15 min.

On constate bien que dans le premier cas il faut multiplier par 80 par 0,5 car le /h et le h se neutralisent et on obtient bien des km comme résultat, et dans le deuxième cas il faut diviser 20 par 80 car on divise des km par des km donc les km se neutralisent et disparaissent du résultat et comme on divise par des /h, les deux divisions de suite s'annulent pour les h et on trouve des h comme unité du résultat. Si on se trompe et on divise 80 par 20, on trouve comme résultat 4 /h qu'on peut également écrire 4 h^-1 et on voit bien que ce n'est pas l'unité que l'on attend pour le résultat et qu'on s'y est mal pris pour le calcul. Ca peut paraitre évident pour ces exemples simples mais c'est d'autant plus utile pour des calculs un peu compliqués dans lesquels on ne sait pas toujours s'il faut multiplier ou diviser et quoi par quoi !

a écrit : Si vous devez retenir une seule chose de mes explications c'est qu'il faut toujours inclure les unités dans les calculs en physique et c'est utile dans la vie de tous les jours pour s'assurer qu'on fait les opérations correctement et avec les bonnes unités, et pas seulement pour faire bouillir de l'eau avec du curium !

Par exemple : on roule à 80 km/h combien de km parcourt-on en 1/2 h ? 80 km/h * 0,5 h = 40 km.

Et si on veut savoir combien de temps il faut pour parcourir 20 km en roulant à 80 km/h ? 20 km / 80 km/h = 0,25 h. C'est à dire 1/4 h, c'est à dire 15 min.

On constate bien que dans le premier cas il faut multiplier par 80 par 0,5 car le /h et le h se neutralisent et on obtient bien des km comme résultat, et dans le deuxième cas il faut diviser 20 par 80 car on divise des km par des km donc les km se neutralisent et disparaissent du résultat et comme on divise par des /h, les deux divisions de suite s'annulent pour les h et on trouve des h comme unité du résultat. Si on se trompe et on divise 80 par 20, on trouve comme résultat 4 /h qu'on peut également écrire 4 h^-1 et on voit bien que ce n'est pas l'unité que l'on attend pour le résultat et qu'on s'y est mal pris pour le calcul. Ca peut paraitre évident pour ces exemples simples mais c'est d'autant plus utile pour des calculs un peu compliqués dans lesquels on ne sait pas toujours s'il faut multiplier ou diviser et quoi par quoi !
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Je suis certain que quand tu vois une erreur de virgule où d'unité de mesure dans un journal de vulgarisation scientifique bien connu, ca te fais aussi saigner des yeux. ^^

a écrit : Je suis certain que quand tu vois une erreur de virgule où d'unité de mesure dans un journal de vulgarisation scientifique bien connu, ca te fais aussi saigner des yeux. ^^ Perdu : je n'ai jamais les yeux (ni les oreilles d'ailleurs) qui saignent en fonction de ce que je vois (ou j'entends). Je ne me formalise pas de voir toutes sortes de fautes et d'approximations, pourvu que l'idée générale soit correcte. Le fait d'être rigoureux avec les unités est un avantage indéniable pour faire des calculs justes et ça m'a permis d'avoir des très bonnes notes à l'école. Maintenant je m'en sers seulement de temps en temps, comme par exemple pour construire une terrasse en bois qui tient le coup en calculant le nombre et la section des poutres à employer en fonction du nombre de personnes qui pourraient s'y regrouper, après avoir trouvé des formules de calcul de résistance des matériaux sur internet.

a écrit : Perdu : je n'ai jamais les yeux (ni les oreilles d'ailleurs) qui saignent en fonction de ce que je vois (ou j'entends). Je ne me formalise pas de voir toutes sortes de fautes et d'approximations, pourvu que l'idée générale soit correcte. Le fait d'être rigoureux avec les unités est un avantage indéniable pour faire des calculs justes et ça m'a permis d'avoir des très bonnes notes à l'école. Maintenant je m'en sers seulement de temps en temps, comme par exemple pour construire une terrasse en bois qui tient le coup en calculant le nombre et la section des poutres à employer en fonction du nombre de personnes qui pourraient s'y regrouper, après avoir trouvé des formules de calcul de résistance des matériaux sur internet. Afficher tout Oui mais toi tu est un peu scientifique, tu corrige instinctivement, quand de mon coté je lis que la Terre est à 150 années lumière du Soleil, j'ai l'impression de rentrer dans un mur à pleine vitesse, tu vois le truc?

J'ai un esprit très visuel, le calcul... non, faites gaffe, c'est pas gentil, déjà que j'ai du mal entre les mètres et les litres...

Intéressant !

Pour ma part, j’aime beaucoup l’actinium.
C’est un matériau radioactif également, et les particules alpha qu’il émet ionisent l’air environnement, ce qui provoque une lueur bleue claire autour de l’actinium : commons.wikimedia.org/wiki/File:Actinium_sample_(31481701837).png

Si le curium est lui-même fluorescent et lumineux, pour l’actinium, c’est bien l’air qui luit à cause de la radioactivité.

Juste une question du coup...je vois parler de faire bouillir l'eau et de voir la jolie lumière rouge et aussi la jolie bleue, mais dites, c'est bien dangereux quand même ein?

a écrit : Oui mais toi tu est un peu scientifique, tu corrige instinctivement, quand de mon coté je lis que la Terre est à 150 années lumière du Soleil, j'ai l'impression de rentrer dans un mur à pleine vitesse, tu vois le truc?

J'ai un esprit très visuel, le calcul... non, faites gaffe, c'est pa
s gentil, déjà que j'ai du mal entre les mètres et les litres... Afficher tout
J'ai dit que ne me formalise pas pour des approximations, mais il ne faut quand même pas confondre 150 ans et 8 min ! La lumière du Soleil met 8 minutes à nous parvenir sur Terre, la Terre est donc à 8 minutes-lumière du Soleil. Le principe des années-lumière c'est que c'est la distance que parcourt la lumière dans le vide en une année. Il faut avoir quelques ordres de grandeur en tête : la lumière du Soleil met 8 minutes à nous parvenir alors si une étoile est à 150 années-lumière, sa lumière met 150 ans à nous parvenir et elle est donc beaucoup, beaucoup plus loin. Et elle est même plus précisément 150 ans x 365,24 jours x 24 heures x 60 min / 8 min = à peu près 10 millions de fois plus loin !

a écrit : D'ailleurs, pourquoi ces valeurs de 14.5 °C et 15.5 °C ? Je ne sais pas si c’est pour cette raison, mais l’atmosphère standard est définie comme étant 15°C et 1 013,25 hPa au niveau de la mer.

a écrit : J'ai dit que ne me formalise pas pour des approximations, mais il ne faut quand même pas confondre 150 ans et 8 min ! La lumière du Soleil met 8 minutes à nous parvenir sur Terre, la Terre est donc à 8 minutes-lumière du Soleil. Le principe des années-lumière c'est que c'est la distance que parcourt la lumière dans le vide en une année. Il faut avoir quelques ordres de grandeur en tête : la lumière du Soleil met 8 minutes à nous parvenir alors si une étoile est à 150 années-lumière, sa lumière met 150 ans à nous parvenir et elle est donc beaucoup, beaucoup plus loin. Et elle est même plus précisément 150 ans x 365,24 jours x 24 heures x 60 min / 8 min = à peu près 10 millions de fois plus loin ! Afficher tout Je n’ai pas bien compris, si la lumière met 150 ans pour nous parvenir, c’est qu’elle part d’un point À point nous rejoindre (point B)

Alors comment ce fait il qu’elle soit beaucoup plus loin en faite ?