Belles lois de la physique

[rnox]

Bonjour à tous, je ne suis pas étudiants en prépa, j'écris sur ce forum pour savoir si une personne généreuse de son temps et de ses connaissances en physique pourrait m'aider à confirmer/infirmer l'expérience suivante:

Une vidéo sur youtube "how to make free energy water pump". https://www.youtube.com/watch?v=lnW4O7CU7Cs

Je sais ce que nombre de personnes penseront à la lecture de ce titre; et oui les vidéo canular "d'énergie libre" sont pléthores sur internet... Normalement je vois instinctivement là ou le bas blesse mais ici j'ai du mal à faire l'exercice de pensée!

Je cherche donc quelqu'un avec les connaissances en physiques nécessaires pour m'expliquer les équations en jeu dans ce circuit. Je compte réaliser un modèle réduit pour observer le phénomène mais peut-être que quelqu'un ici pourra me convaincre que ce n'est même pas la peine d'essayer!

Pour ceux qui le préfère je décris ci dessous le système afin de vous épargner la lecture de la précédente vidéo

Une pompe fonctionnant par dépression.

entrée du système: valve anti-retour (altitude 0), tube connecté hermétiquement à un baril hermétique de 200L (altitude +4m : hauteur maximale proclamée possible selon l'auteur de cette vidéo avec cette installation). Sortie du système comprise entre 4m et 0m.

Initialisation du système : Le baril de 200L est rempli de 80 à 90% en eau. L'entrée du système est mise en eau et installée dans le plan d'eau à pomper.
La valve en bas du baril est ouverte relâchant ainsi l'eau du baril à une altitude de 4m; l'évacuation de cette eau crée une dépression au sein du baril ce qui entraine une succion de l'eau dans le tube d'admission, entrainant ainsi l'eau du bassin dans le baril.

J'espère avoir été assez clair dans ma description! Si besoin j'ajouterai un schéma à ce post.

En vous souhaitant une très bonne journée,
Romain

[Hibiscus]

Allez on va jouer le jeu, cas où des étudiants viennent à se poser la question.
Les équations que tu cherches s'appellent premier et second principes de la thermodynamique.

Edit : L'énergie libre, c'est une vraie grandeur, au sens de Helmholtz. C'est une fonction d'état extensive dont la variation donne le travail utile que fournirait un système thermodynamique fermé, à température constante, pendant une transformation réversible.
Le qualificatif auquel tu fais référence se traduit plutôt en "gratuite".

(Sinon, c'est un forum de prépa, pas quora.)

[rnox]

Merci Hibiscus, et désolé je ne suis vraiment pas familier avec les forums, la prochaine fois que j'aurai une question du genre je me dirigerai donc vers un forum quora.

Ok pour jouer le jeu en tout cas =) ( même si j'étais étudiant en biologie et que mes cours de fac de thermodynamique ne sont plus qu'une brume diffuse dans mon esprit...)
1 principe thermodynamique: énergie interne.
dEc+dEp+U=dW+dQ
(je regrette amèrement d'avoir remplacé mes cours de math de niveau lycée par de l'école buissonnière...)
1.A/ Dois-je segmenter le système l'étudier en 2parties? (Partie 1: altitude 0 + élévation à 4m sur un tonneau à basse pression. Partie 2: Tonneau scellé + évacuation.
comparer ensuite Upartie1 et Upartie2?
Désolé mais j'écris cela en lisant au fur et à mesure ces lois sur wikipedia... Je vois maintenant que je devrais peut-être plutôt considérer ce système comme ouvert.

1.B/ Travail (W). dWfp= -p ex dV
Cette équation me semble utile à mon problème, mais encore une fois je vais avoir besoin d'aide pour savoir quoi mettre dans les cases...
1.C/Adaptation aux fluides
Désolé je ne vais pas encore martyriser une équation, celle ci est particulièrement longue avec l'ajout de l'enthalpie!
AAAAAAAHHHHHHH Je viens de tomber sur l'équation de Bernouli. Dois-je donc considérer ce système en deux parties ?
En considérant les vitesses et volumes d'eau déplacés comme constants, et équivalents entre l'entrée et la sortie du système.... Aie aie aie ça y est c'est le noeud au cerveau!
Instinctivement je dirai que si la basse pression du baril est suffisante pour pomper une colonne d'eau de 4m, elle est suffisante pour empêcher l'eau de sortir du système à une altitude comprise entre 0 et 4m...
(j'essaye de combler mes lacunes en maths par des jeux d'esprit, mais cette technique est fortement limitée!!!)
De plus: "L'énergie s'écoule toujours de la haute intensité vers la basse intensité par un transfert d'extensité. "

Bien, je ne pense pas pouvoir aller plus loin de moi même. Merci en tout cas pour avoir essayé de me remettre dans le bain ! J'ai tellement de lacunes que jouer avec ces équations est futile pour moi tant que je n'aurai pas retravaillé l'ensemble des bases mathématiques.

En tout cas ça sent le sapin pour cette idée dénichée sur youtube =)
(dites moi si je me trompe!)

Encore merci

[H2Fooko]

Bonjour rnox,

Si tu es fâché avec les équations, j'aurais tendance à répondre à ta vidéo par une autre sur le site de CliPeDia. et je pense qu'il s'agit d'un simple siphon amorcé avec 3 vannes. (Pas évident sur cette vidéo de vérifier que la sortie est sous le niveau de l'entrée) J'ai donc adapté le schéma de la vidéo du site à ta vidéo.

1/ On ferme V3 et on ouvre V1 et V2.
On remplit d'eau par V1 pour que l'air s'échappe par V2.


2/ On ferme V1 et V2 : on emprisonne un petit volume d''air à P atmosphérique.


3/ On ouvre V3 (V1 et V2 restant fermées)
L'amorçage s'effectue grâce à la colonne $ h+h_{1} $
Après un régime transitoire (l'air étant moins incompressible que l'eau), un autre régime permanent s'étabit avec $ P_{entrée}=P_{atm}-\rho.g.h_{1} $ et $ P_{sortie}=P_{atm}+\rho.g.h $.

[rnox]

H2Fooko
oh wow, merci beaucoup! C'est exactement l'aide que je cherchais.
Malheureusement oui, il va falloir que je me réconcilie avec les équations, c'est dommage de passer à coté de choses comme celles-ci.

Dans sa vidéo, il semble que la sortie V3 est à une altitude supérieure à la surface de l'eau du premier bassin. ( ce pourquoi ce système m'intriguait...) Car autant je vois très bien comme le schéma que tu as dessiné fonctionne, le système qu'il expose dans sa vidéo doit oublier une ou deux lois de physique car sinon une fontaine perpétuelle serai possible

Donc dans le cas où V3 est à une altitude supérieur au point d'entrée j'ai:
Psortie= Patm - pgh
Pentrée= patm-pgh1

Avec h1>h
donc Psortie>Pentrée -------> le fluide aurai tendance à faire marche arrière...


Ce système avait attisé ma curiosité de part la dépression crée initialement par l'ouverture de V3, mais j'imagine que cette baisse de pression s'appliquerai autant sur la sortie que l'entrée du système donc Psortie serai toujours plus grande que Pentrée.

Merci pour l'aide!

[H2Fooko]

Comme le précise Hibiscus mais aussi la page wikipédia ou cet autre papier ce n'est pas aussi simple.
Le moins onéreux pour toi si tu veux maniper est de refaire les expériences de

Alex Richert and P.-M. Binder, University of Hawaii at Hilo

au moyen de bouteilles en plastic / vannes ...