propriétés fluides

Physique

2022

Nous expliquons quelles sont les propriétés des fluides, le comportement primaire ou thermodynamique et le comportement secondaire ou spécifique.

Les fluides ont des viscosités différentes, selon la substance.

Quelles sont les propriétés des fluides ?

Les fluides sont des milieux matériels continus formés par substances dans lequel il existe une faible attraction entre leurs particules. Par conséquent, ils changent de forme sans être produits à l'intérieur les forces qui tendent à restaurer leur configuration d'origine (comme c'est le cas dans le solide déformable).

Une autre propriété importante des fluides est la viscosité, grâce à quoi ils peuvent être classés en :

  • Fluides newtoniens ou à viscosité constante.
  • Les fluides non newtoniens, dont la viscosité dépend de leur Température et la contrainte de cisaillement qui leur est appliquée.
  • Fluides parfaits ou superfluides, qui présentent une apparente absence de viscosité.

Souvenons-nous que seulement liquides Oui des gaz ils sont considérés comme fluides. On parle souvent de « fluides idéaux » car ils sont plus faciles à étudier et, bien qu'ils n'existent pas dans la réalité, ils constituent une excellente approximation. Les solides n'ont pas la propriété élémentaire d'écoulement et ont donc tendance à conserver leur forme, car l'attraction entre leurs particules est beaucoup plus intense.

Caractéristiques de base des fluides

Les fluides, comme l'air, prennent la forme de leur contenant.

Les fluides ont des caractéristiques physiques élémentaires qui les définissent et les différencient des autres formes de la la matière, comme:

  • Déformabilité infinie. Leur molécules ils suivent des mouvements illimités et entre tous il n'y a pas de position d'équilibre.
  • Compressibilité. Il est possible de comprimer des fluides dans une certaine mesure, c'est-à-dire de les faire occuper une le volume moins que des dés. Les gaz sont plus compressibles que les liquides.
  • Viscosité. C'est le nom donné à la tension interne du fluide qui s'oppose à la mouvement, c'est-à-dire au endurance se déplacer offert par un fluide et qui est beaucoup plus important dans les liquides que dans les gaz.
  • Manque de mémoire de forme. Les fluides occupent la forme du récipient qui les contient, c'est-à-dire que s'ils sont déformés, ils ne reviennent pas à leur configuration d'origine, ils sont donc totalement dépourvus de élasticité.

Propriétés thermodynamiques (ou primaires)

La densité d'un fluide est définie comme sa masse divisée par le volume qu'il occupe.

Aussi appelées propriétés primaires, ce sont celles qui ont à voir avec les niveaux de énergie dans les fluides.

  • Pression. Mesure en pascals dans le Système international (SI), la pression est la projection de la force qu'un fluide exerce perpendiculairement à une unité de surface. Par exemple : pression atmosphérique ou pression d'air L'eau au fond de l'océan.
  • Densité. C'est une quantité scalaire qui est généralement mesurée en kilogrammes par mètre cube ou en grammes par centimètre cube. Mesure la quantité de matière par volume donné d'un substancequelle que soit la taille et Masse.
  • Température. Elle est liée à la quantité d'énergie interne d'un système thermodynamique (un corps, un fluide, etc.), et elle est directement proportionnelle à la énergie cinétique moyenne de ses particules. La température peut être mesurée en enregistrant Chauffer que le système cède à un thermomètre.
  • Enthalpie. Symbolisé dans physique Avec la lettre H, il est défini comme la quantité d'énergie qu'un système thermodynamique donné échange avec son environnement, soit en perdant soit en gagnant de la chaleur par différents mécanismes mais à pression constante.
  • Entropie. Symbolisé par la lettre S, il correspond au degré de désordre des systèmes thermodynamiques en équilibre et décrit le caractère irréversible des processus qu'ils subissent. Dans un système isolé, l'entropie ne peut jamais diminuer : soit elle reste constante, soit elle augmente.
  • Chaleur spécifique. C'est la quantité de chaleur dont une unité de substance a besoin pour augmenter sa température d'une unité. Selon les unités utilisées et les échelles de mesure des températures, l'unité de chaleur massique peut être cal/gr.ºC, ou J/kg.K, par exemple. Il est représenté par la lettre c.
  • Poids spécifique. C'est la raison entre poids d'une quantité d'une substance et de son volume, mesurés selon le Système International en Newtons par mètre cube (N/m3).
  • Force de cohésion. Les particules d'une substance sont maintenues ensemble par diverses forces intermoléculaires (ou de cohésion), qui empêchent chacune de s'éloigner d'elle-même. Ces forces sont plus fortes dans les solides, moins dans les liquides et très faibles dans les gaz.
  • Énergie interne. C'est la somme de l'énergie cinétique totale des particules qui composent une substance, ainsi que la énergie potentielle associés à leurs interactions.

Propriétés comportementales spécifiques (ou secondaires)

La tension superficielle est ce qui permet aux insectes de marcher sur l'eau.

Ces propriétés, également appelées secondaires, sont typiques du comportement physique des fluides :

  • Viscosité. C'est une mesure de la résistance du fluide aux déformations, aux efforts de traction et au mouvement. La viscosité répond au fait que les particules du fluide ne se déplacent pas toutes à la même vitesse, ce qui produit des collisions entre elles qui retardent le mouvement.
  • Conductivité thermique. Représente la capacité de transmission de chaleur de fluides, c'est-à-dire de transférer l'énergie cinétique des particules à d'autres particules adjacentes avec lesquelles elle est en contact.
  • Tension superficielle. C'est la quantité d'énergie nécessaire pour augmenter la surface d'un liquide par unité de surface, mais elle peut être comprise comme la résistance que les fluides, en particulier les liquides, présentent lorsqu'ils augmentent leur surface. C'est ce qui permet à certains insectes de "marcher" sur l'eau.
  • Compressibilité. C'est la mesure dans laquelle le volume d'un fluide peut être diminué en le soumettant à un Pression ou compressé.
  • Capillarité. Liée à la tension superficielle des fluides (et donc à leur cohésion), c'est la capacité d'un fluide à monter ou descendre dans un tube capillaire, c'est-à-dire à quel point un liquide « mouille ». Cela peut être facilement vu lorsque nous plongeons le bout d'une serviette sèche dans un liquide et observons à quelle distance la tache liquide s'étend sur le papier contre le la force de la gravité.
  • Coefficient de diffusion. C'est la facilité avec laquelle un soluté spécifique se déplace dans un solvant donné, en fonction de la taille du soluté, de la viscosité du solvant, la température du mélange et la nature des substances.
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