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Nature Humaine
Théorie & Technique>Formulaires>Grandeurs physiques

Première version: 29/08/2002
Dernière version: 2005-02-27

Grandeurs physiques

Voici ci-dessous plusieurs valeurs numériques des grandeurs physiques associées à différentes matières.

Sommaire de la page


-A -B -C -D -E -F -G -H -I -J -K -L -M -N -O -P -Q -R -S -T -U -V -W -X -Y -Z -

- A -

Acides-Bases :

Air (composition de l') : Azote 78%; oxygène 21%, autres 1% (vapeur d'eau, CO2, gaz rares (argon, néon, hélium), impuretés).

Avogadro (nombre d') : NA = 6,0221367.1023 atomes(ou molécules) / mole

- B -


Base : Voir acides-bases

 

- C -

Capacité thermique massique : en J/(kg.K)

Substances

Capacité thermique massique
(.103 J/(kg.K))

Liquides

eau (liquide)
éthanol
éther
pétrole
benzène
mercure

4.185 5
2.4
2.3
2.1
1.7
0.14

Solides

glace (eau solide)
aluminium
chlorure de sodium
verre ordinaire
soufre
fer
cuivre et zinc
argent
plomb et or

2.1
0.92
0.88
0.80
0.75
0.46
0.38
0.23
0.13

Gaz

dihydrogène
hélium
eau (vapeur)
diazote et néon
air
dioxygène
argon

1.4
5.2
1.9
1
1
0.91
0.52

Célérité de la lumière dans le vide : c = 2,9972458.108 m/s

Changements de phase :

Processus

Changements de phase

Chaleur gagnée ou perdue par l'air (pression constante)


depuis l'état

vers l'état


Condensation

gaz

liquide

2500 J/g (600 cal/g)

Déposition

gaz

solide

2833 J/g (680 cal/g)

Evaporation

liquide

gaz

-2500 J/g (-600 cal/g)

Solidification

liquide

solide

333 J/g (80 cal/g)

Fusion

solide

liquide

-333 J/g (-80 cal/g)

Sublimation

solide

gaz

-2833 J/g (-680 cal/g)

Charges électriques : exprimées en Coulomb (C).

Classification périodique des éléments :

Ag = Argent
Al = Aluminium
Ar = Argon
Au = Or
B = Bore
Ba = Baryum
Be = Berylium
Bi = Bismuth
Br = Brome

C = Carbone
Ca = Calcium
Cd = Cadmium
Cl = Chlore
Co = Cobalt
Cr = Chrome
Cu = Cuivre
F = Fluor
Fe = Fer

H = Hydrogène
He = Hélium
Hg = Mercure
I = Iode
Ir = Iridium
K = Potassium
Li = Lithium
Mo = Molybdéne
Mg = Magnésium

Mn = Manganèse
N = Azote
Ni = Nickel
Na = Sodium
Ne = Néon
O = Oxygène
P = Phosphore
Pb = Plomb
Pd = Palladium

Pt = Platine
S = Soufre
Sc = Scandium
Si = Silicium
Sn = Etain
Ti = Titane
V = Vanadium
W = Tungstène
Zn = Zinc
Zr = Zirconium

Aluminium = Al
Argent = Ag
Argon = Ar
Azote = N
Baryum = Ba
Berylium = Be
Bismuth = Bi
Bore = B
Brome = Br

Cadmium = Cd
Calcium= Ca
Carbone = C
Chlore = Cl
Chrome = Cr
Cobalt = Co
Cuivre = Cu
Etain = Sn
Fer = Fe

Fluor = F
Hélium = He
Hydrogène = H
Iode = I
Iridium = Ir
Lithium = Li
Magnésium = Mg
Manganèse = Mn
Mercure = Hg

Molybdéne = Mo
Nickel = Ni
Néon = Ne
Or = Au
Oxygène = O
Palladium = Pd
Phosphore = P
Potassium = K
Platine = Pt

Plomb = Pb
Scandium = Sc
Silicium = Si
Sodium = Na
Soufre = S
Titane = Ti
Tungstène = W
Vanadium = V
Zinc = Zn
Zirconium = Zr

Ia

 

VIIIa

1
H
1,008

IIa

 

IIIa

IVa

Va

VIa

VIIa

2
He
4,003

3
Li
6,941

4
Be
9,012

5
B
10,811

6
C
12,011

7
N
14,007

8
O
15,999

9
F
18,998

10
Ne
20,180

11
Na
22,990

12
Mg
24,305

IIIb

IVb

Vb

VIb

VIIb

VIIIb

Ib

IIb

13
Al
26,982

14
Si
28,086

15
P
30,974

16
S
32,066

17
Cl
35,459

18
Ar
39,948

19
K
39,098

20
Ca
40,078

21
Sc
44,956

22
Ti
47,87

23
V
50,942

24
Cr
51,996

25
Mn
54,938

26
Fe
55,845

27
Co
58,933

28
Ni
58,693

29
Cu
63,546

30
Zn
65,39

31
Ga
69,723

32
Ge
72,61

33
As
74,922

34
Se
78,96

35
Br
79,904

18
Ar
39,948

37
Rb
85,468

38
Sr
87,62

39
Y
88,906

40
Zr
91,224

41
Nb
92,906

42
Mo
95,94

43
Tc
(98)

44
Ru
101,07

45
Rh
102,906

46
Pd
106,42

47
Ag
107,868

48
Cd
112,411

49
In
114,818

50
Sn
118,710

51
Sb
121,760

52
Te
127,60

53
I
126,904

54
Xe
131,29

55
Cs
132,905

56
Ba
137,327

57
La*
138,906

72
Hf
178,49

73
Ta
180,948

74
W
183,84

75
Re
186,207

76
Os
190,23

77
Ir
192,217

78
Pt
195,078

79
Au
196,967

80
Hg
200,59

81
Ti
204,383

82
Pb
207,2

83
Bi
208,980

84
Po
(209)

85
At
(210)

86
Rn
(222)

87
Fr
(223)

88
Ra
(226)

89
Ac**
(227)

104
Rf
(261)

105
Db
(262)

106
Sg
(263)

107
Bh
(262)

108
Hs
(265)

109
Mt
(266)

110
Uun
(269)

111
Uuu
(272)

112
Uub
(277)

 

*
**

58
Ce
40,116

59
Pr
140,908

60
Nd
144,24

61
Pm
(145)

62
Sm
150,36

63
Eu
151,964

64
Gd
157,25

65
Tb
158,925

66
Dy
162,50

67
Ho
164,930

68
Er
167,26

69
Tm
168,934

70
Yb
173,04

71
Lu
174,967

90
Th
232,038

91
Pa
231,036

92
U
238,029

93
Np
(237)

94
Pu
(244)

95
Am
(243)

96
Cm
(247)

97
Bk
(247)

98
Cf
(251)

99
Es
(252)

100
Fm
(257)

101
Md
(258)

102
No
(259)

103
Lr
(262)

Chaleur :  Voir température

Conditions de fonctionnement moteur : voir paramètres de fonctionnement moteur.

Conditions normales (en thermodynamique) : on place le corps dont on veut connaître les propriétés à la température de 0 °C, soit 273,15 °K, à la pression d'une atmosphère (1,013.105 N/m² => 1,013.105 Pa => 76 cm de mercure). On fait cela car les propriétés que l'on donnent varient en fonction de la température et de la pression.

Constantes physiques fondamentales:

Symbole

Nom

Valeur

Unité

α

constante de structure fine

7,297 353 08.10-3

-

c

Vitesse de la lumière

299 792 458

m/s

μ0

Perméabilité du vide

12,566 370 614.10-7

N/A2

e

Charge élémentaire

1,602 177 33.10-19

C

ε0

Permittivité du vide

8,854 187 817.10-12

F/m

eV

electron-volt

1,602 177 33.10-19

J

F

constante de Faraday

96 485,309

C/mol

φ0

flux magnétique

2,067 834 61.10-15

Wb

g

constante de gravitation

6,672 59.10-11

m3/(kg.s2)

h

constante de Planck

6,626 075 5.10-34

J.s

k

constante de Boltzmann

1,380 658.10-23

J/K

me

masse de l'électron (au repos)

9,109 389 7.10-31

kg

mp

masse du proton (au repos)

1,672 623 1.10-27

kg

NA

nombre d'Avogadro

6,022 136 7.1023

mol-1

R

const. molaire des gaz parfaits

8.314 510

Pa.m3/(K.mol) ou J/(K.mol)

R

constante de Rydberg

10 973 731,534

m-1

σ

constante de Stephan -Boltzmann

5,670 51.10-8

W/(m2.K4)

uma

unité de masse atomique

1,660 540 2.10-27

kg

 

 

- D -

 

Densité :
C'est la masse volumique d'un corps comparée à celle de l'eau. Voir aussi masse volumique.

Acier : 7,8
aluminium : 2,7
verre : 2,5
plastique entre 1 et 1,8
magnésium : 1,74
fibre de carbone : 1,8

- E -

 

Échelle décimétrique:

Énergie de dissociation : Voir Énergie de liaison.

Énergie d'ionisation : Énergie nécessaire pour extraire un électron d'un atome, d'un ion ou d'une molécule, sans lui communiquer de vitesse.

Énergie de liaison :

Énergie spécifique des carburants :

carburants liquides

Energie spécifique
kJ/kg d'air

Carburant gazeux
richesse de 1, température 25°C, pression 1 bar

CEMV
kJ/litre de mélange carburé

Isooctane (référence)

3 932

Isooctane (référence)

3.42

Decane

2 940

Méthane

3.1

Hexane

2 938

Ethane

3.29

Butane

2 961

Propane

3.35

Cyclohexane

2 942

Butane

3.38

Hex-1-ène

3 008

Decane

3.44

Benzène

3 032

But-1-ène

3.5

Toluène

3 011

Acétylène

3.96

O et m-Xylène

3 000

Cyclohexane

3.42

Methanol

3 086

Hex-1-ène

3.47

Ethanol

2 982

Methylcyclohexane

3.42

Isopropanol

2 945

Benzène

3.515

Tertiobutanol

2 915

Toluène

3.505

Nitrométhane

6 221

O-xylène

3.5

Nitropropane

5 010

1,2,4-Triméthylbenzène

3.48

 

 

Méthanol

3.38

 

 

Ethanol

3.41

 

 

Isopropanol

3.43

 

 

n-Butanol

3.44

 

 

Nitrométhane

6.03

 

 

Nitropropane

4.06

 

 

Hydrogène

2.92

 

 

Oxyde de carbone

3.42

 

 

Ammoniac

2.83

 

 

Essence commerciale

3.46

1eV (électron-Volt) = 1,6.10-19 J. C'est une énergie au niveau de la molécule.

 

- F -


Faraday (constante de) : F = 96485,309 C/mole

Fréquences :
Spectre lumineux : Plus la longueur d'onde augmente, plus l'énergie du photon et la fréquence diminuent.
Ultra-violets : Pour une longueur d'onde λ inférieure à 0,4 μm, soit 7,5.105 Ghz.
Domaine visible :  λ = 0,4 μm et λ = 0,8 μm, soit entre 7,5.105 Ghz et 3,7.105 Ghz.
Infra-rouges : Pour λ supérieure à 0,8 μm, soit  3,7.105 Ghz.

Fréquences de résonance :

- G -

 

- H -

h (constante de Planck) =6,62660755.10-34 J.s

- I -

Ionisation (Potentiel d') : Voir Potentiel d'ionisation.

- J -

 

 

- K -

 

 

- L -

 

- M -

Masse :

Masse atomique : Voir Classification périodique des éléments.

Masse volumique ρ :

air

1,293.10-3

azote N2

1,25.10-3

Hydrogène H2

0,0899.10-3

oxygène O2

1,43.10-3

Hélium He

0,179.10-3

Chlore Cl2

3,21.10-3

Dioxyde de soufre SO2

2,93.10-3

Dioxyde de cabone CO2

2.10-3

Ammoniac NH3

0,77.10-3

Vapeur d'eau à 100°C

0,6.10-3

 

 

 

 

molaire des gaz (constante) : R = 8.314510 J / (K.mol)

- N -

Neutrinos :
Quelques énergies libérées relatives aux interactions des neutrinos avec la matière :

réaction

seuil de réaction (en MeV)

νe e -> νe e (avec D2O)

7,3

νe + 37Cl -> e- + 37Ar

0,8

νe71Ga -> e+ + 71Ge

0,233

- O -

Ondes électromagnétiques :

Des longueurs d'ondes les plus courtes (fréquences les plus hautes donc énergie les plus grandes) aux longueurs d'ondes les plus grandes (énergie min) :
Rayons gamma (10 pm) - Rayons X (100 pm) - entre 1 nm et 10 nm, les rayons X mous - entre 10 et 100 nm, les UV - entre 400 nm (violet) et 700 nm (rouge) le spectre visible de la lumière - entre 1 μm et 10 μm les infra-rouges - Rayons T (100 μm) - micro-ondes entre 10 mm et 100 mm - entre 100 mm et 1m, les ondes des téléphones cellulaires - 1 m les ondes radio et TV

 

- P -

Paramètres de fonctionnement moteur :
* Pression dans le cylindre : PMH fin de compression : 15 bars (essence) ou 30 bars (diesel); max de combustion : 80 bars (essence) à 100 bars (diesel hautes performances), et 180 bars si cliquetis.
* Pressions d'injection de carburant : 1bar (essence monopoint, amont papillon), 3 bars (essence multipoint, pour une meilleure pulvérisation), 100 à 125 bars (diesel)
* Températures dans le cylindre : fin de compression : ; max de combustion : 2500°C dans le mélange et 150 à 200°C sur les parois (pour ne pas dégrader les propriétés physico-chimiques de l'huile elles sont refroidies); début échappement : supérieure à 800°C, suivant le fonctionnement (température inférieure si on augmente l'avance, et supérieure si on diminue l'avance à l'allumage) ;
* Pertes diverses dans le moteur : rendement de -15% pour les échanges de températures dans le radiateur et les ailettes de refroidissement, de -5% pour le rayonnement du carter chaud, de -15% par frottements divers; 40% de l'énergie de l'explosion part dans l'échappement;

Particules élémentaires : Il y en a 12.
- Quarks : Il y a 6 sortes de quarks, définis par une saveur particulière (up, down, etc.) :

up (le "u") : charge: +2/3 . masse: 5 millions eV
down (le "d"): charge: -1/3 . masse: 10 millions eV

charmé (le "c"): charge: +2/3 . masse: 1,5 milliards eV
étrange (le "s" pour strange): charge: -1/3 . masse: 200 millions eV

top (le "t"): charge: +2/3 . masse: 180 milliards eV
beauté (le "b"): charge: -1/3 . masse: 4,7 milliards eV

- Leptons : Comme la famille des quarks, il y en a 6.
électron : charge: -1 . masse: 500 000 eV
neutrino-électron : charge: 0 . masse: < 2,8 eV

muon : charge: -1 . masse: 100 millions eV
neutrino-muon : charge: 0 . masse: < 2,8 eV?

tau : charge: -1 . masse: 1,8 milliard eV
neutrino-tau : charge: 0 . masse: < 2,8 eV

PCI : (voir Pouvoir Calorifique Inférieur)

Pi (π) : 3.14 15 92 653 589 793 238 462 643 383 279 502 884 197 169
C'est le nombre de radians (adimensionnels) que l'on à dans 90° (unité adimensionnelle aussi), représentant l'angle droit.

Planck (constante de) : h=6,626 075 5.10-34 J.s

Potentiel d'ionisation :

Potentiels standards de réduction d'électrode en solution aqueuse :

Li+(aq) + e- ⇌ Li(s)

-3,04

Cu+(aq) + e- ⇌ Cu(s)

0,52

K+(aq) + e- ⇌ K(s)

-2,92

I2(s) + 2e- ⇌ 2I-(aq)

0,54

Ca2+(aq) + 2e- ⇌ Ca(s)

-2,76

ClO2-(aq) + H2O(l) + 2e- ⇌ ClO-(aq)+ 2OH-(aq)

0,59

Na+(aq) + e- ⇌ Na(s)

-2,71

Fe3+(aq) + e- ⇌ Fe2+(aq)

0,77

Mg2+(aq) + 2e- ⇌ Mg(s)

-2,38

Hg22+(aq) + 2e- ⇌ 2Hg(l)

0,80

Al3+(aq) + 3e- ⇌ Al(s)

-1,66

Ag+(aq) + e- ⇌ Ag(s)

0,80

2H2O(l) + 2e- ⇌ H2(g) + 2OH-(aq)

-0,83

Hg2+(aq) + 2e- ⇌ Hg(l)

0,85

Zn2+(aq) + 2e- ⇌ Zn(s)

-0,763

ClO-(aq) + H2O(l) + 2e- ⇌ Cl-(aq)+ 2OH-(aq)

0,90

Cr3+(aq) + 3e- ⇌ Cr(s)

-0,74

2Hg2+(aq) + 2e- ⇌ Hg22+(aq)

0,90

Fe2+(aq) + 2e- ⇌ Fe(s)

-0,41

NO3-(aq) + 4H+(aq) + 3e- ⇌ NO(g) + 2H2O(l)

0,96

Cd2+(aq) + 2e- ⇌ Cd(s)

-0,40

Br2(l) + 2e- ⇌ 2Br-(aq)

1,07

Ni2+(aq) + 2e- ⇌ Ni(s)

-0,23

O2(g) + 4H+(aq) + 4e- ⇌ 2H2O(l)

1,23

Sn2+(aq) + 2e- ⇌ Sn(s)

-0,14

Cr2O72-(aq) + 14H+(aq) + 6e- ⇌ 2Cr3+(aq) + 7H2O(l)

1,33

Pb2+(aq) + 2e- ⇌ Pb(s)

-0,13

Cl2(g) + 2e- ⇌ 2Cl-(aq)

1,36

Fe3+(aq) + 3e- ⇌ Fe(s)

-0,04

Ce4+(aq) + e- ⇌ Ce3+(aq)

1,44

2H+(aq) + 2e- ⇌ H2(g)

0,00

MnO4-(aq) + 8H+(aq) + 5e- ⇌ Mn2+(aq) + 4H2O(l)

1,49

Sn4+(aq) + 4e- ⇌ Sn2+(aq)

0,15

Au+(aq) + e- ⇌ Au(s)

1,60

Cu2+(aq) + e- ⇌ Cu+(aq)

0,16

H2O2(aq) + 2H+(aq) + 2e- ⇌ 2H2O(l)

1,78

ClO4-(aq) + H2O(l) + 2e- ⇌ ClO3-(aq)+ 2OH-(aq)

0,17

Co3+(aq) + e- ⇌ Co2+(aq)

1,82

AgCl(s) + e- ⇌ Ag(s) + Cl-(aq)

0,22

S2O82-(aq) + 2e- ⇌ 2SO42-(aq)

2,01

Cu2+(aq) + 2e- ⇌ Cu(s)

0,34

O3(g) + 2H+(aq) + 2e- ⇌ O2(g) + H2O(l)

2,07

ClO3-(aq) + H2O(l) + 2e- ⇌ ClO2-(aq)+ 2OH-(aq)

0,35

F2(g) + 2e- ⇌ 2F-(aq)

2,87

IO-(aq) + H2O(l) + 2e- ⇌ I-(aq)+ 2OH-(aq)

0,49

 

 

 

Pouvoir Calorifique Inférieur (PCI) :

Combustibles pétroliers

Autres combustibles

Combustibles gazeux

essence : 43,9
pétrole : 43,5
gas-oil : 43,05
fuel-oil léger : 43,5
fuel-oil lourd : 41,4

méthanol : 19,85
éthanol : 26,75
benzol : 40,3
charbon ordinaire : 24,25 à 31,35
anthracite : env. 33,4
coke : 30,1
ordures ménagères : 6,3 à 8,4
matière sèche d'une boue résiduaire : 20,9

hydrogène H2 : 120
gaz naturel (méthane) : 34,3
propane : 87,8
butane : 117
gaz de cokerie : 16,7 à 21
gaz de digestion (méthane) : 23
GPL (env.) : 46

Pouvoir Calorifique Supérieur (PCS) :

Pouvoir Calorifique Utile : (voir Pouvoir Calorifique Inférieur)

- Q -

 

 

- R -

Rendements :

 

- S -





 

- T -

Tableau périodique : Voir Classification périodique des éléments

Taille des atomes : Atome d'Hydrogène 2.34 Å, et atome d'Oxygène 2.92 Å. L'hydrogène fait 80% de l'atome d'oxygène.

Températures :

 

Température de cristallisation °C

Température d'ébullition normale °C

Température critique °C

Ammoniac NH3

-78

-33

132

oxygène O2

-79

sublimation

31

Dioxyde de soufre SO2

-76

-10

157

Dioxyde de carbone CO2

-210

-196

-147

azote N2

-101

-34

144

Chlore Cl2

-271

-269

-268

Hélium He

-259

-253

-240

Hydrogène H2

-219

-183

-119

Temps : Quelques notions de temps : rupture d'une liaison moléculaire : 1 picoseconde (10-12s); saut d'un électron entre 2 atomes : 1 femtoseconde (10-15s); dans un atome, saut d'un électron d'un niveau d'énergie à l'autre : 1 attoseconde (10-18s)

- U -

1 uma = 1.6604.10-27 kg

- V -

Vitesse des molécules : Pour le dihydrogène gazeux H2, la vitesse moyenne est de 1 700 m/s, soit 109 chocs par seconde en moyenne, à 0°C. Quand la température augmente, cette vitesse augmente.

 

 

- W -

1 W.h = 3,6.103 m².kg / s² = 3,6.103 J = 3,6 kJ
1 kW.h = 3,6.106 m².kg / s² = 3,6.106 J = 3600 kJ

 

- X -

 

 

- Y -

 

 

- Z -

à suivre...


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