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Description d'un fluide au repos

Définition

Fluide
Un fluide est composé à l'échelle microscopique de molécules qui s'agitent continuellement. Cette agitation augmentant avec la température à l'état liquide ou gazeux

A retenir :

  1. A l'état gazeux, les entités sont éloignées et très mobile (ensemble dispersé et très désordonné)
  2. A l'état liquide, les entités sont proches et mobile (ensemble compact et désordonné)
  3. Les interactions entre les molécules sont plus fortes dans les liquides que dans les gaz car les molécules y sont plus proches les unes des autres

Masse volumique ρ

La masse volumique mesure la masse par unité de volume c'est à dire la somme des masses des molécules qui s'y trouvent


ρ= masse(du fluide) / volume(du fluide)


  • Dans un liquide, les molécules sont proches les unes des autres, le volume d'un liquide varie donc peu, la masse volumique est constante On dit que les liquides sont incompréssibles
  • Dans un gaz les molécules sont très éloignés les unes des autres, le volume d'un gaz peut varier beaucoup, la masse volumique peut varier. On dit que les gaz sont compressibles



Température

La température mesure l'agitation des molécules du fluide au niveau microscopique. Plus les molécules sont agités plus la température est élevée

Au niveau macroscopique, la température se mesure avec un thermomètre en °C (degré celsius) ou K (kelvin)

T(K)=T(°C)+273,15

-273,15°C = ZERO ABSOLU ( c'est la température la plus basse possible, c'est quand les molécules sont immobiles)


Pression

La préssion correspond à la force exercée par un fluide par unité de surface

P=F/S

Pression en Pa(1bar = 100000 Pa) Force pressante exercée par le fluide(en N) Surface de contact entre le fluide et la paroi(en m2)


Au niveau microscopique, la force pressante donc la pression dépend des chocs des molécules contre les parois du récipient qui contient le fluide


Pour un gaz, plus les chocs sont nombreux sur une surface, plus la pression augmente.

Donc :

  • si la quantité de gaz augment dans un même volume sa augmente le nombre de chocs donc la pression
  • Si la température d'un gaz augmente, l'agitation des molécules augmente donc le nombre de chocs donc la pression
  • Si le volume du récipient diminue, ça augmente le nombre de chocs donc la pression


La loi de Mariotte

La pression ne varie pas indépendamment des autres propriétés du fluide ( volume, température, quantité de matière)

Pour une certaine quantité de gaz à température constante on peut écrire la loi de Mariotte :

P*V = constante

P en pascal et V en mètre cube

Cette relation n'est valide que pour des pression inférieur à 100 bars et elle ne peut être appliquée à des liquides

Si V augment, P diminue et inversement


La loi fondamentale de la statique des fluide

A retenir :

Dans un fluide au repos, la pression n'est pas uniforme en tout point du fluide

La li de la statique des fluides permet de calculer la pression en tout point du fluide


PA-PB = ρ x g x (z1-zB)


PA et PB pression au point A et B en pascal

ρ = masse volumique du fluide

g = contante gravitationnel de la planète sur laquelle on est

zA et zB altitude en mètre



Description d'un fluide au repos

Définition

Fluide
Un fluide est composé à l'échelle microscopique de molécules qui s'agitent continuellement. Cette agitation augmentant avec la température à l'état liquide ou gazeux

A retenir :

  1. A l'état gazeux, les entités sont éloignées et très mobile (ensemble dispersé et très désordonné)
  2. A l'état liquide, les entités sont proches et mobile (ensemble compact et désordonné)
  3. Les interactions entre les molécules sont plus fortes dans les liquides que dans les gaz car les molécules y sont plus proches les unes des autres

Masse volumique ρ

La masse volumique mesure la masse par unité de volume c'est à dire la somme des masses des molécules qui s'y trouvent


ρ= masse(du fluide) / volume(du fluide)


  • Dans un liquide, les molécules sont proches les unes des autres, le volume d'un liquide varie donc peu, la masse volumique est constante On dit que les liquides sont incompréssibles
  • Dans un gaz les molécules sont très éloignés les unes des autres, le volume d'un gaz peut varier beaucoup, la masse volumique peut varier. On dit que les gaz sont compressibles



Température

La température mesure l'agitation des molécules du fluide au niveau microscopique. Plus les molécules sont agités plus la température est élevée

Au niveau macroscopique, la température se mesure avec un thermomètre en °C (degré celsius) ou K (kelvin)

T(K)=T(°C)+273,15

-273,15°C = ZERO ABSOLU ( c'est la température la plus basse possible, c'est quand les molécules sont immobiles)


Pression

La préssion correspond à la force exercée par un fluide par unité de surface

P=F/S

Pression en Pa(1bar = 100000 Pa) Force pressante exercée par le fluide(en N) Surface de contact entre le fluide et la paroi(en m2)


Au niveau microscopique, la force pressante donc la pression dépend des chocs des molécules contre les parois du récipient qui contient le fluide


Pour un gaz, plus les chocs sont nombreux sur une surface, plus la pression augmente.

Donc :

  • si la quantité de gaz augment dans un même volume sa augmente le nombre de chocs donc la pression
  • Si la température d'un gaz augmente, l'agitation des molécules augmente donc le nombre de chocs donc la pression
  • Si le volume du récipient diminue, ça augmente le nombre de chocs donc la pression


La loi de Mariotte

La pression ne varie pas indépendamment des autres propriétés du fluide ( volume, température, quantité de matière)

Pour une certaine quantité de gaz à température constante on peut écrire la loi de Mariotte :

P*V = constante

P en pascal et V en mètre cube

Cette relation n'est valide que pour des pression inférieur à 100 bars et elle ne peut être appliquée à des liquides

Si V augment, P diminue et inversement


La loi fondamentale de la statique des fluide

A retenir :

Dans un fluide au repos, la pression n'est pas uniforme en tout point du fluide

La li de la statique des fluides permet de calculer la pression en tout point du fluide


PA-PB = ρ x g x (z1-zB)


PA et PB pression au point A et B en pascal

ρ = masse volumique du fluide

g = contante gravitationnel de la planète sur laquelle on est

zA et zB altitude en mètre