Record de température en 2010 et moyenne de températures

Comme le relate Sylvestre Huet dans son blog, les mesures de température à la surface du globe réalisées entre janvier et octobre 2010 laissent prévoir que l’année 2010 sera la plus chaude depuis que des annales climatologiques sont disponibles.

Libre à chacun de croire ou ne pas croire au réchauffement climatique ou au rôle des activités humaines sur la hausse des températures, mais je voudrais prévenir par avance un argument maintes fois ressassé par les climato-sceptiques : il serait illicite de faire des moyennes de températures, parce que la température est une variable intensive.

Ah bon ?

Ne le nions pas, la température est une variable intensive. Ceci veut dire que si on réunit deux systèmes ayant la même température T, la température du système final (issu de la réunion des systèmes initiaux) est également T (et non pas 2T ). En d’autres termes, la température n’est pas un paramètre additif (contrairement au volume).

Je présume (sans en être sûr) que c’est la raison pour laquelle certains prétendent qu’il est absurde de faire une moyenne de températures, parce que dans la formule d’une moyenne, on fait une somme et on divise par le nombre de termes. Sauf que … ça n’a strictement aucun rapport avec l’intensivité de la température.

Disons d’abord que si on réunit deux systèmes identiques (par exemple deux masses égales d’eau) dont l’un est initialement à la température T1 et l’autre à la température T2, le système final est à la température (T1+T2)/2, autrement dit la moyenne des deux températures initiales. (En réalité, il faut prendre quelques précautions, en particulier travailler dans un calorimètre, mais ça ne change rien). Cela découle directement du premier principe de la thermodynamique. Comme quoi, on voit déjà qu’il existe des formules où apparait une moyenne de températures. L’argument comme quoi ce serait impossible ne tient pas.

D’autre part, faire une moyenne de températures relevées en divers points du globe, ce n’est pas dire que la température de la Terre est la somme de ces températures. C’est juste prendre des nombres et en faire une moyenne mathématiques. Il n’y a aucune histoire d’intensivité de la température là-dedans.
Prenons un autre exemple : une population d’individus dont on mesure la taille. La taille des individus n’est pas un paramètre additif (mettre ensemble deux individus de tailles t1 et t2 ne fait pas un individu de taille t1+t2). Pour autant, est-ce stupide de calculer une taille moyenne ? Les fabriquants de pantalons peuvent trouver l’info intéressante.
D’ailleurs, à ce compte là, il serait impossible de dire que la température en janvier est en moyenne inférieure à la température en juin, en France. Ma brave dame, y’a plus de saisons.

En somme l’argument comme quoi l’intensivité des températures empêche d’en faire la moyenne est littéralement sans queue ni tête. Du reste, on peut parfaitement définir la température moyenne d’une planète, comme c’est très proprement fait ici, mais en Anglais et quand même c’est assez dur.

Avis aux utilisateurs de Facebouque

Comme vous ne l’ignorez pas, vous avez tous des tas d’amis sur facebouque ou autre réseau « social ». Je ne doute pas que vous ayez soigneusement sélectionné les 887 amis que vous avez en ligne, mais peut-être que 887 c’est quand même un peu trop ou que le terme d’amis n’est pas le mieux choisi. « Vague connaissance » serait éventuellement plus approprié.

Car voilà, comme chacun sait, on peut compter sur ses amis. Mais sur ses amis facebouque, ce n’est pas si sûr. Par exemple, si vous dites du mal de votre supérieur hiérarchique sur facebouque, il peut arriver qu’un de vos « amis » aille faire le vilain cafard … et vous voilà viré. C’est arrivé en vrai, et même près de chez vous, pour paraphraser un mémorable et jouissif sommet du mauvais goût.

Loin de moi l’idée de vilipender Facebouque, car, comme le dit très justement Jean-Marc Manach sur son blog Bug Brother, quand quelqu’un est assassiné, on n’accuse pas le couteau. De même, Facebouque n’est pas responsable de l’affaire. Cependant, l’utilisateur de Facebouque, comme celui du couteau, doit s’astreindre à un minimum de prudence pour éviter les ennuis. Clairement, quand on parle sur Facebouque avec ses 292 amis, on ne tient pas une conversation privée ; pour tout dire, ça relève plus de la conférence publique. Un propos sur un réseau social est donc susceptible d’être assimilé à une injure publique ou à de la diffamation.

Soit dit en passant, mes chers petits, si jamais un de vos amis facebouque dit du mal d’un grand et beau lapin de votre connaissance, n’hésitez pas à venir m’en parler. Je prendrai les mesures adéquates. Gniark gniark gniark …

Corrigé du devoir en temps limité de chimie n°2

La moyenne du devoir est plutôt bonne, puisqu’elle se situe à 11,5/20. La moyenne est atteinte par 31 copies, et 4 ont entre 9 et 10. Je voudrais cependant bien insister sur le fait que ce devoir était très facile. Mises à part quelques questions sur les décalines (vraiment dures) et sur le téflon (pas dur mais totalement nouveau pour vous), il s’agissait presqu’intégralement de questions de cours. La moyenne élevée du devoir ne doit donc pas faire croire que le niveau de la classe soit mirobolant.

Problème 1 (moyenne 12,3/20).

Je suis heureux de constater qu’à une ou deux exceptions près, l’ordre de remplissage des sous-couches est connu, et que le nombre maximal d’électrons par sous-couche est également connu.
Il est néanmoins à signaler que la définition des sous-couches de valence n’est pas toujours bien sue (ou pas toujours bien appliquée); ainsi, pour Br, I ou At, aucune sous-couche d ou f n’est de valence.

Petit conseil pour gagner du temps : inutile de faire 5 fois un schéma de remplissage, si c’est 5 fois le même. Il suffit d’en faire un (pour F), et de dire qu’il est identique pour les autres, en remplaçant le nombre quantique n=2 par n=3, 4, 5 ou 6.

Lorsqu’une question est posée, il faut y répondre de façon succinte mais complète. Ainsi répondre que 2 isotopes diffèrent par leur nombre de nucléons est tout à la fois exact et faux. Car vous pouvez faire varier le nombre de nucléons en changeant le nombre de protons, auquel cas il ne s’agit plus d’isotopie. La bonne réponse est donc : 2 isotopes diffèrent uniquement par le nombre de neutrons de leurs noyaux.

On peut déplorer que si peu d’entre vous aient pu déterminer les proportions des deux isotopes du chlore connaissant la masse molaire du chlore. J’ai pourtant mis les points à ceux qui ont simplement dit que c’était en gros 75%/25% car 35,4 c’est en gros au quart du segment [35;37].

La partie sur les molécules est moins bien réussie. A nouveau, il faut répondre précisément aux questions. Dire que le magnésium engage deux liaisons dans CH3MgBr parce qu’il est divalent, c’est vrai, mais ça n’explique rien. C’est de la paraphrase. La question est évidemment de savoir pourquoi il engage 2 liaisons. Soit dit en passant, la question de savoir pourquoi il a deux lacunes y est éminemment corrélée.

Enfin dans les questions sur les chlorures des ions du mercure, on parlait ici de composés ioniques, et on attendait donc un raisonnement en terme de charges. Invoquer des liaisons covalentes pour déterminer la charge d’un ion, c’est curieux.

Deuxième problème (moyenne 11,2/20).

Je passe sur un péché véniel : quand on nomme un composé, on le fait en plaçant les substituants dans l’ordre alphabétique (sans tenir compte des préfixes di-, tri- etc). Le halon-1211 est donc le bromo-chloro-difluorométhane.

Je suis assez surpris des réponses à la question 5. Il y avait 3 isomères de position au composé étudié. Dans la mesure où personne n’a représenté les isomères dans l’espace, comment est-il possible de parler de stéréoisomères ? Pour montrer que deux espèces sont stéréoisomères, il faut nécessairement faire une représentation spatiale (nullement demandée ici).

Je jette un voile pudique sur la détermination de la longueur séparant les deux extrémités d’une ligne brisée. Entre ceux qui confondent sinus et cosinus, ceux qui disent que sin = hypothénuse / coté opposé (merci pour le sinus > 1) et qui trouvent en prime que la ligne droite est le chemin le plus long, ceux qui comptent deux fois chaque liaison, sans oublier, cerise sur le gâteau, le concepteur de l’énoncé qui écrit que la longueur de la liaison CC est 154 nm au lieu de 154 pm (fainéant de fonctionnaire, même pas capable d’écrire proprement un sujet). J’ai quand même eu quelques bonnes réponses, y compris avec un petit commentaire sur le fait qu’on néglige les deux extrémités.

On arrive au coeur du problème : les représentations spatiales. Ca démarre à la question 3, avec la représentation très compliquée d’un dérivé du méthane. Quand on demande une représentation spatiale, on doit montrer la géométrie dans l’espace. En l’occurrence ici du Cram (ceux qui ont fait du Fischer, je ne peux pas leur donner tord, mais pour une molécule à un seul C, ça fait bizarre). Ca continue avec les formes chaises des cyclohexanes. Là je suis navré, mais je n’ai eu aucune pitié. Lorsque, sur un schéma, je n’arrivais pas à comprendre si un substituant était axial ou équatorial, j’ai compté faux. Si vous ne faites pas un effort de soin sur les représentations spatiales des molécules, vous allez avoir un gros handicap dans tous les chapitres de chimie organique. Et pour faire un beau dessin, il faut faire un gros dessin, car comme dirait M. K : « plus c’est gros, plus c’est beau ».

Du reste, un peu de jugeote ne nuit pas. Si dans une chaise vous avez 3 Cl axiaux et 3 Cl équatoriaux, c’est quand même curieux que sur l’autre chaise, il y a 4 Cl axiaux et 2 équatoriaux. Car quand on transforme une chaise en sa chaise inverse, les substituants axiaux et équatoriaux s’échangent. Veillez aussi, à tant faire, à représenter la bonne molécule (les substituants doivent être sur les bons carbones, sinon on parle d’une autre molécule, et ça ne rapporte pas de points).

Le problème du plan de symétrie est compliqué. Ce qui est imparable est de le visualiser sur une chaise. Le visualiser en Haworth (que certains confondent avec Cram soit dit en passant), ou en Cram, c’est plus délicat, car Haworth et Cram représentent plan un cycle qui ne l’est pas. En Haworth et en Cram, on a l’impression qu’il y a plus de plans de symétrie qu’en réalité. Ceux que ça intéressent peuvent venir m’en parler. Avec un modèle moléculaire, c’est plus facile.

Conclusion.

Je suis heureux de constater que la classe semble s’être mise au travail, et que la base du cours semble sue. Ce nonobstant, ne vous endormez pas sur ces notes encourageantes obtenues sur un sujet peu exigeant.

IG-Nobel

Comme tous les ans, la fondation Improbable Research a procédé à une remise de prix, les IG-Nobel (prononcé en Anglais, ça donne le mot « ignoble »). Ces prix récompensent, la plupart du temps, des travaux tout à fait sérieux, mais qui ont l’air farfelus.

Dans le cru 2010, on notera d’intéressants travaux mettant en évidence que les microbes s’accrochent aux barbes des chercheurs en microbiologie, qui sont donc plus souvent contaminés que les autres. L’IG-Nobel de santé publique a récompensé les chercheurs à l’origine de ces travaux.

On le savait tous bien, mais il a été scientifiquement démontré que jurer diminue la douleur. Ca valait bien un prix IG-Nobel de la paix !

Le prix de chimie est d’actualité, puisqu’il récompense des chercheurs, dont l’un appartient à la companie BP (vous savez, celle du puits qui fuyait dans le Golfe du Mexique), pour (je cite) : « avoir infirmé la vieille croyance que l’eau et le pétrole ne sont pas miscibles ». Ca sent un peu l’ironie, tout de même.

Enfin, le prix du management me plait beaucoup. Il récompense des travaux montrant qu’un organisme quelconque serait plus efficace si les promotions des employés étaient décidées au hasard. Ce n’est pas que je pense que le management est largement du foutage de gueule, mais bon, un peu quand même.

Je vous laisse lire vous-mêmes l’intitulé du prix de biologie, car je ne peux en reproduire les termes sur ce blog, que des mineurs sont susceptibles de lire. C’est disponible (en Anglais) ici. Vous pouvez en profiter pour prendre connaissance des récompenses des années précédentes, c’est assez drôle.

La question existentielle du jour

Il me semble bien qu’on a vu des vaches avec des hublots dans un champ attenant à une ferme expérimentale de l’INRA à Theix.

J’ai beau chercher sur le site de l’INRA, je ne trouve strictement rien à ce sujet. Soit c’est vraiment très bien caché, soit l’INRA se refuse à toute publicité sur le sujet, de peur de voir débarquer les amis des animaux. Dernière possibilité : il y avait seulement des dessins de hublots sur les vaches, et c’était un canular habilement monté par Monsieur A et Madame VdR (ce qui explique d’ailleurs pourquoi ils sont allé en Auvergne cet été, avec leur pinceau et leur pot de peinture : bien joué, on y a vraiment crû !).

Trève de plaisanterie. Est-ce que par hasard quelqu’un aurait fait une photo ? que je puisse quand même montrer aux sceptiques que je ne raconte pas que du flan.

A l’attention des vétomaniaques

Je sais que certains et certaines d’entre vous ont pour ambition de devenir vétérinaires. Outre que c’est quand même un des concours les plus sélectifs qui existent en France, et que ce n’est donc pas gagné, je me permets de vous signaler, comme tous les ans, le blog d’un vétérinaire nommé Fourrure.

Outre que Fourrure écrit vraiment très bien, je trouve que la lecture de ses billets est fort instructive pour un futur vétérinaire. Car on ne doit pas devenir vétérinaire simplement parce qu’on aime les animaux, ou son cheval, ou son chat, ou autre raison vaguement niaise. On peut devenir vétérinaire si on est prêt à euthanasier, à découper, à recoudre, à y mettre les mains jusqu’au coude, à vacciner à tour de bras et remplir des formulaires de vaccination, à gérer un cabinet, à remplir des bons de commandes, à assurer les gardes de nuit et du week-end, et à faire face non pas aux animaux mais … à leurs maitres. Et à la lecture du dernier article de Fourrure, on devine que c’est sans doute le plus dur.

Le roman du mois d’octobre

Il n’a pas été difficile de trouver son auteur, l’actualité me l’ayant pour ainsi dire dicté. Je vous propose de lire du Mario Vargas Llosa, écrivain péruvien récompensé cette année par le prix Nobel de littérature (un prix largement mérité). Reste à trouver lequel de ses romans, car Mario Vargas Llosa fait partie de ces écrivains qui n’écrivent quasiment que des choses excellentes.

Pour ceux qui aiment les romans courts et amusants, Pantaleon et les visiteuses (disponible en folio) me parait adapté. C’est l’histoire d’un officier de l’armée péruvienne chargé d’une mission de pacification des troupes cantonnées en Amazonie, que l’isolement rend indisciplinées. Pour cela, il met sur pieds une nouvelle unité de l’armée, répondant au doux nom de « Service de Visiteuses pour Garnisons, Postes Frontières et Assimilés », et évidemment composée de prostituées. C’est un plein succès, à tel point que le héros devient involontairement le plus puissant proxénète du pays.

Pour ceux qui aiment les romans un peu plus denses, je vous recommande La Fête au Bouc (également disponible en folio), sur l’histoire de Rafael Trujillo, dictateur sanguinaire et mégalomaniaque de Saint-Domingue. Complexe, ce livre fait alterner des chapitres relatant quelques aspects du régime de Trujillo, des chapitres mettant en scène les assassins du dictateur le soir fatal, et des chapitres racontant le retour au pays de la fille d’un ancien ministre de Trujillo dont on comprend seulement à la fin pourquoi elle l’a fui. Ce roman, comme la plupart de ceux de Vargas Llosa, est donc pleinement ancré dans l’histoire sud-américaine récente.

Je ne mets pas de lien vers le site Gallimard, car il est tellement mal fait que son moteur de recherche prétend que les livres en question n’existent pas, alors même que je les ai sous les yeux. Pathétique.

L’essai du mois d’octobre

J’ai du retard dans mes conseils de lecture, et je m’en excuse auprès de tous mes fans, qui se précipitent mois après mois pour acheter les fabuleux livres dont je parle.

Histoire de changer un peu de discipline, je recommande ce mois-ci un livre facile et qu’on peut lire aisément dans le métro, puisqu’il est composé de chapitres indépendants et très courts. Il s’agit de : Les animaux célèbres, de Michel Pastoureau, édités chez Bonneton. Les références sont sur cette page.

L’ouvrage traite de quelques animaux célèbres, qu’ils soient mythologiques (les animaux de la Genèse, le Minotaure, le cheval de Troie), qu’ils soient réels (l’élephant offert à Saint Louis par le sultan d’Egypte, la truie jugée et condamnée à mort à Falaise en Normandie pour avoir tué un enfant), ou qu’ils soient artistiques (le Rhinocéros représenté par Dürer, Mickey, Milou), le dernier évoqué étant Dolly, la première brebis clonée. Pour chacun d’eux, Michel Pastoureau discute de la symbolique qu’il véhicule : pourquoi cet animal plutôt qu’un autre, comment il est perçu par les contemporains, comment il est utilisé à des fins de propagande, etc.

Michel Pastoureau est un historien, spécialiste de la symbolique au Moyen-Age. Il est très connu pour ses travaux sur l’héraldique (la science des blasons), travaux qui l’ont conduit à s’intéresser à la symbolique des couleurs (sur lesquelles il a écrit plusieurs ouvrages), puis à celle des motifs (il l’explique dans l’Etoffe du Diable que les rayures sur un vêtement étaient perçues comme diaboliques). Le champ d’intérêt de sa discipline est quasiment infini, et il en parle au profane avec beaucoup de clarté. Sur cette page du CNRS, vous trouverez une bibliographie exhaustive de ce chercheur toujours en activité.

Page courrier de Lapin magazine

 » Monsieur Lapin, j’ai eu une très mauvaise note au devoir de physique, et je ne sais pas quoi faire. Est-ce que les carottes sont cuites ?  »

Eh bien non, petit-e préparationnaire, vos carottes ne sont pas cuites. Une mauvaise note en prépa, c’est presque inévitable, et ce n’est pas la fin du monde.

D’abord, ce n’est que la première note de l’année. On a le droit d’avoir été très surpris du saut en quantité et en difficulté entre le lycée et la première année de BCPST. Il ne faut surtout pas baisser les bras, et se dire que tout est fini. Au contraire, il faut relever le défi, et tout faire pour que la prochaine fois, ce ne soit pas pareil.

Le devoir comportait plein de questions proches du cours. Si vous ne les avez pas faites, ou pas correctement, c’est que vous n’apprenez pas suffisamment bien le cours. Et le cours, c’est la base de la base. Sans le cours, ce n’est pas la peine d’essayer, ça ne marchera pas. Ne pas apprendre suffisamment bien peut vouloir dire deux choses : pas suffisamment (le remède est vite trouvé, il faut travailler davantage) ou pas bien. Dans ce dernier cas, le remède est plus difficile à trouver, mais c’est souvent que vous apprenez dans l’esprit de la terminale (il y aura quelque chose de pareil au devoir, ou au concours), au lieu d’apprendre efficacement (c’est-à-dire en ayant tout vraiment bien compris) pour pouvoir faire quelque chose d’inédit sur le sujet. Je n’ai pas de recette magique, c’est à vous de trouver votre méthode. Travailler à deux est souvent une bonne solution.

Le devoir comportait plein de données et plein de calculs. Il faut vous entrainer à trier les données et à mener à bien les calculs. C’est avec de l’entrainement qu’on y arrive. Les feuilles d’exercices sont là pour ça.

D’une façon générale, il ne faut surtout pas s’attarder à cette première note. Il faut en tirer une leçon sur les progrès à faire, mais il ne faut pas que ce soit un blocage. Vous pouvez toujours venir nous en parler, soit directement, soit par mel (c’est parfois plus facile : si vous m’expliquer votre problème, je peux prendre le temps d’y réfléchir avant de répondre).

J’en profite pour insérer un aparté. Je pense que si l’attention en classe était un peu plus soutenue, avec plus de silence et moins de bavardages, chaque cours serait plus efficace. J’apprécie la bonne humeur de la classe et le fait que vous n’hésitiez pas à poser des questions, mais si chaque question donne lieu à une pause blabla pour tous les autres, cela n’est pas acceptable, surtout si la question d’après est exactement celle à laquelle je viens de répondre. L’ambiance de la classe n’est pas assez studieuse pour que la progression soit satisfaisante. Et je ne dis rien des TD !!

Correction du devoir en temps limité de physique n°1

Les résultats du devoir sont mitigés, avec une moyenne de 9,3/20. La moyenne est obtenue par 20 copies, et 5 copies ont entre 9 et 10. Le devoir comportait de nombreuses questions de cours, ainsi que des questions très faciles.

Il me semble que vous ne lisez pas l’énoncé avec assez d’attention. Par exemple, à la question 2, on précise qu’on opère avec du méthane à l’équilibre thermique avec l’atmosphère terrestre. Cela donne une idée de la température (environ 273 K). Tous ceux qui ont évoqué les différents cas possibles, ou qui ont simplement décrété que le système était en un point A sur le diagramme, sont évidemment passé à côté du fait que le méthane est supercritique dans ces conditions.
De même, dans le méthanier, le méthane est transporté liquide. On ne peut donc pas utiliser les données relatives au gaz, ni évidemment l’équation des gaz parfaits, pour raisonner.

Je note avec plaisir que, à de rares exceptions près, les bonnes unités ont été utilisées, et que les conversions de m3 en L ont été correctes. En revanche, je suis quand même surpris du manque de sens physique de certains. Trouver qu’on perd 90% de la cargaison de méthane en 15 jours, ça doit quand même faire réfléchir ! Trouver que la liquéfaction du méthane ne fait gagner qu’un facteur 6 sur le volume, ça n’est pas possible. L’estimation de la masse perdue a d’ailleurs donné lieu à des développements mathématiques extrêmes, alors que la réponse est toute simple.

Dans la même veine, soyez réalistes. La température de Titan n’est pas égale à la température du point triple. La température d’une planète n’est pas constante, mais elle varie en fonction du lieu et de l’heure. Que les trois états physiques soient observables signifie en revanche qu’il est fréquent qu’on soit dans les conditions des changements d’état entre les 3 états. Autrement dit, les conditions sur Titan sont proches du point triple.

Je rappelle aussi que le nombre de chiffres significatifs a une importance. Que de nombre de moles transportées est 4,1.10^9, et non pas 4094589408. Ecrire cela signifie que vous garantissez  le nombre de mole à 1 près ! La notation scientifique n’est pas non plus faite pour enquiquiner les élèves. Quand même, 4,1.10^9, c’est plus parlant. On voit l’ordre de grandeur.

Je déplore fortement que la question 14 ait été sabotées à 3 ou 4 exceptions près. Quand on introduit le méthane, la pression augmente. Déjà, on peut quand même faire un effort, et signaler que l’augmentation est linéaire (loi des GP). Ensuite, il est quand même intéressant de signaler qu’il arrive un moment où la pression n’augmente plus car on est à la saturation. C’est quand même le coeur du cours sur les changements d’états ! Seules deux copies sont parvenues à la fin, et ont utilisé avec profit le théorème des moments.

Je termine en rectifiant une imprécision de l’énoncé. La sonde spatiale qui est actuellement en orbite autour de Saturne s’appelle Cassini. En revanche, Huygens est le nom du module que Cassini a largué sur Titan. Vous trouverez ici une page sur le site de l’ESA (Agence Spatiale Européenne) sur la mission Cassini-Huygens ; on y trouvera des liens vers le site du JPL (Jet Propulsion Laboratory) qui est responsable de la mission, avec des photos de Titan et de ses cailloux de méthane solide.

Sur le transport du méthane, je vous renvoie à la page wikipedia. Le site de Suez-GDF est minable, et je n’y trouve rien de pertinent à part des communiqués sans intérêt à la gloire de cette belle entreprise.