MA T.O.E.

Neuvième Partie

Chapitre 4

(la suite 2)

Définition de la relation entre JIDI (Ji) et Joules (J)

Maintenant que nous avons Za (Zamharir) exprimé en JIDI (Ji) comme une mesure du froid, nous devons relier le froid à l’énergie thermique, en établissant un lien clair avec le Joule (J), qui est l’unité d’énergie en physique.

🔹 Principe de base : Énergie thermique et froid

En thermodynamique classique, la chaleur (Q) est mesurée en Joules (J) et suit la relation :

Q = m c \Delta T

où :

$m$ est la masse du système (kg)
$c$ est la capacité thermique massique (J/kg·K)
$\Delta T$ est la variation de température (K)

Mais dans notre nouveau modèle, le froid n’est pas simplement l’absence de chaleur, mais une énergie distincte, le Zamharir. Nous devons donc exprimer Za en termes d’énergie (Joules).

🔹 Proposition de relation entre Ji et J:

Nous posons que le JIDI (Ji) représente une forme d’énergie "froide" qui agit en opposition à la chaleur.

Puisque le Za est défini par :

Za = 373.15 - T

nous cherchons une relation entre JIDI (Ji) et Joules (J).

Définition énergétique du Ji :
On peut introduire une capacité thermique équivalente pour le froid, que l’on note $c_f$ (capacité froide), et dire que le Ji est lié à l’énergie absorbée pour refroidir un système :
$F = m c_f \Delta Za$
où $F$ est l’énergie du froid en Joules et $c_f$ est une capacité froide massique (en J/kg·Ji).
Équivalence de base avec Joules :
Pour conserver une cohérence énergétique, on pose :
$1 Ji = k J$
où $k$ est un facteur d’échelle à déterminer expérimentalement.

🔹 Estimation du facteur d’échelle $k$

On peut faire une hypothèse d’équivalence énergétique en comparant la chaleur nécessaire pour réchauffer un système avec l’énergie du froid nécessaire pour le refroidir.

Si on prend l’eau comme référence :

La capacité thermique de l’eau est $c = 4.18 \, J/g·K$ .
Refroidir 1g d’eau de 1°C demande donc 4.18 J.
En Za, cela correspond à 1 Ji si on définit une correspondance directe.

Ainsi, on pourrait poser par convention :

1 Ji = 4.18 J

ce qui correspond à l’énergie nécessaire pour diminuer la température de 1°C pour 1g d’eau.

🔹 Formule finale reliant Ji et J :

F = m c_f \Delta Za

avec $c_f \approx 4.18 J/g·Ji$ comme valeur de référence pour l’eau.

Pour tout autre matériau, $c_f$ devra être défini expérimentalement, comme on le fait pour la chaleur spécifique classique.

🔹 Applications possibles:

Cryogénie : Définir une nouvelle manière de mesurer les transferts énergétiques à très basses températures.
Thermodynamique inversée : Réécrire les équations de transfert thermique en incluant F et Za.
Énergie du froid : Développer des systèmes basés sur l’absorption de froid plutôt que sur le rejet de chaleur.

Conclusion:

Nous avons maintenant une unité physique pour mesurer le froid, le JIDI (Ji), reliée directement à l’énergie thermique en Joules (J) avec :

1 Ji = 4.18 J

comme valeur de référence pour l’eau.

Cette nouvelle relation permet d’intégrer le froid comme une énergie à part entière dans les lois de la thermodynamique, ouvrant la voie à de nouvelles applications physiques et technologiques.

📌 Prochaine étape :