Le chaos qui nous entoure

 Quand il n’a pas de vent, l’air apparaisse comme une substance assez calme. Cependant, vu sur l’échelle moléculaire l’air est une soupe de chaos incroyable. De plus, les atomes sont nombreux, autour de 70 000 sur la tête d’une épingle.

Ils ne sont pas calme non plus, la vélocité en moyenne est environ 1800 km/h, presque 2 fois la vitesse du son. Dans ce chaos les collisions sont naturellement inévitables. En moyenne une molécule ne traverse que approximativement 70 nm avant de heurter un autre, c’est-à-dire que sur une piste correspondant à un cheveu humaine typique, une molécule d’air collision environ 1000 fois.

Les molécules d’air sont aussi porteuses d’énergies kinésiques. À part de la vitesse dans les 3 dimensions d’espace ils portent aussi énergies rotatives. Pour les molécules d’air, où les atomes sont attachés deux à deux, ces mouvements rotatifs ajoutent encore 2 possibilités de mouvements. Une molécule d’air, (qui réellement sont de deux types, oxygène et azote), ont donc totalement 5 possibilités à stocker d’énergie. Selon la thermodynamique fondamentale chacun de ces possibilités porte la même quantité d’énergie kinésique.

Pour les gaz nobles, hélium, néon, argon, krypton, xénon et radon, la situation est différente. Car ils sont des atomes qui volent tout seul dans la soupe chaotique. Par conséquence les échanges d’énergie dans des collisions ne se fait que par les 3 mouvements translatoires. Un des conséquences est que les gaz nobles ont une conductivité thermique inférieure à l’air.

Cette qualité est entre autre utilisé dans fenêtres à 2 vitres. Pour minimiser les pertes caloriques par conduction elles sont remplies d’argon.

Une autre application pour gaz nobles qui récemment est apparu, est de remplir les cavités dans le néoprène des tenus de plongés avec krypton ou xénon. Car, ces gaz sont plus isolants que l’air et peuvent donc permettre aux plongeurs de rester plus longtemps dans l’eau froide.

Le traitement du tenu se fait dans un récipient sous pression pendant le duré de 20 heures. Le gaz si introduit dissipe lentement sous l’eau mais le processus est si lent qu’il permet aux plongeurs à rester considérablement plus longtemps dans l’eau.

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Rédactrice et traductrice Italien-Français à votre service

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