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Transparents (16 mb et 9 mb)

Transparents (16 mb et 9 mb). http://home.scarlet.be/jyraty/student.htm. L’état liquide. Liquide macroscopique: matière qui s’écoule et adopte la forme du récipient. Liquide microscopique:

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Presentation Transcript

  1. Transparents (16 mb et 9 mb) http://home.scarlet.be/jyraty/student.htm

  2. L’état liquide Liquide macroscopique: matière qui s’écoule et adopte la forme du récipient Liquide microscopique: État désordonné de la matière ou les molécules / atomes en mouvement permanent sont liés par des forces de cohésion

  3. Mouvement des atomes d’un liquide Mouvement brownien Collisions entre molécules ~1020/sec d est appelé libre parcours moyen (l) Rappel : R = 8.31 J/Mol.K

  4. Application : diffusion d’un colorant Soit un liquide : v = 100m/s 1012 collisions/s En 1 seconde : d = 10-10m N=1012 collisions R=0.1mm !!! Application : sortie d’un photon solaire t=5000 ans !!! Soit un photon : v = 3 108 m/s d ~ 10-2m t/pas ~ 3 10-11s Doit parcourir R=7 108 m Donc N ~ 5 1021

  5. requilibre E de cohésion/molécule ~ kT Pression dans un liquide Cohésion faible : Erepulsive(r) V(r) forte résistance à la compression : Fluide simplifié ~ INCOMPRESSIBLE Peu de résistance à la traction Eattractive(r)

  6. Pression dans un liquide Les seules forces supportées par un liquide sont les forces de compression Les forces tangentielles provoquent un ‘glissement des molécules’ Analogie : roulement à billes

  7. Pression sur un élément de fluide 1. En un point du fluide la pression est unique et s’exerce dans toutes les directions

  8. 1. En un point du fluide la pression est unique et s’exerce dans toutes les directions • La pression est indépendante de l’orientation de la surface • La forme du récipient ne joue aucun rôle

  9. Interface rigide Principe de Pascal : Une variation de pression en un point se transmet intégralement en tout point du fluide • Principe des vases communicants : • niveau du maçon • syphonnage d’un réservoir • château d’eau

  10. Note :r=r(P, T) GROSSE Hypothèse… Un fluide réel est compressible r=r(P)

  11. vide P = rliquide g h P ? Expérience de Torricelli : manomètre à liquide 1 atmosphère = 760 Torr = 1013mbar = 1013 hPa = 1.013 105 N/m2

  12. Principe d’Archimède… Poussée sur un corps immergé : Eureka Centre de poussée Le centre de gravité du volume de liquide (homogène) = centre de poussée n’est pas forcément celui du volume immergé solide

  13. Equilibre des corps flottants Applications : Iceberg quille de bâteau dispositifs anti-roulis

  14. Les forces de cohésion minimisent la surface libre d’une goutte Tension superficielle et capillarité Grasp,Ulg

  15. Tension superficielle Travail à fournir pour augmenter la surface de DS Grasp,Ulg

  16. Chouette on sait faire des bulles… Billes de mercure

  17. Raccordement d’un liquide : adhérence et adhésion

  18. air Liquide mouillant solide liquide Liquide non mouillant Par unité de longueur !

  19. Des molécules voisines attirent vers le haut -> diminuent la pression de cohésion Surpression dans une bulle : formule de laplace p’ M Lame savonneuse dans du liquide Épaisseur << p’’

  20. 4 : 2 surfaces 2 : pour surface simple Différence de pression à la hauteur z Forces de cohésion à cette hauteur

  21. Eau/verre : R positif Mercure/verre : R négatif R1 et R2 sont les rayons de courbure principaux : Une infinité possible -> le Rmax et le Rmin. mercure eau Pression plus faible sur surface concave -> ascension capillaire

  22. Méthode de l’anneau (balance de torsion) b = rayon de la bulle Rayon maximum : b=r -> pmax Mesures de s Jurin Formation d’une bulle au fond d’un tube

  23. Dynamique des fluides = conservation du débit… V1 = composante normale de la vitesse à S1 V1 S1=V2 S2

  24. Théorème de Bernouilli

  25. Si Force conservative, oK Gravitation Newton (par unité de volume) Plus simple :

  26. Applications du Théorème de Bernouilli Mesure de la vitesse d’un avion dp -> dv Pourquoi les tornades font s’envoler les toits… ?

  27. Applications du Théorème de Bernouilli v grand -> p petit (<patm)

  28. Applications du Théorème de Bernouilli

  29. Applications du Théorème de Bernouilli

  30. Applications du Théorème de Bernouilli Dépression Effet Magnus Flux laminaire vs Flux turbulent...? Cyclisme : casque goutte d’eau vs goutte d’EPO...?

  31. Viscosité des fluides

  32. Déplacement d’un corps dans un fluide visqueux

  33. Loi de Poiseuille

  34. Définition de la viscosité

  35. Loi de Poiseuille La viscosité provoque une perte d’énergie

  36. Application de la loi de Poiseuille : mesure de h p2 p1 Viscosimètre d’Ostwald Liquide de référence r1, t1 (p’-p) Liquide inconnu r2, t2

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