viscosite d'un liquide

[invitef1602503]

bonjour,

a quoi est due la viscosité d'un liquide au niveau atomique ou moléculaire ?

Merci d'avance
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[benji8874]

Bonjour,

C'est dû aux frottements inter atomiques (molécules).

Cordialement,

Benjamin

[Jeanpaul]

Je serais un peu plus prudent que ça. La notion de frottement est macroscopique, elle n'existe pas au niveau des atomes ou des molécules et la mécanique quantique ne parle jamais de frottements, plutôt d'interactions électriques.
La viscosité est un phénomène dynamique, typiquement entre deux plans en mouvement relatif séparés par une couche de fluide. Disons que celui du bas est fixe. L'idée est que les molécules en contact avec le plan du haut sont entraînées par ce plan (elles y collent un peu) et qu'ensuite ces molécules vont diffuser vers le bas et, par collisions, entraîner leurs copines. Inversement, celles du bas vont remonter et il faudra bien trouver de l'énergie pour les mettre en mouvement. Cette énergie vient du plan du haut qui sera freiné et c'est cela la viscosité.
Dans le cas simple des fluides dits newtoniens, la force est proportionnelle à la surface et au gradient de vitesse, mais il y a de nombreuses exceptions, le béton par exemple.

[FC05]

Je serais un peu plus prudent que ça. La notion de frottement est macroscopique, elle n'existe pas au niveau des atomes ou des molécules et la mécanique quantique ne parle jamais de frottements, plutôt d'interactions électriques.

Je serais encore plus prudent et j'enlèverai électrique. Si on prend la liaison hydrogène, par exemple, il est dur de l'expliquer par des effets purement électriques.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Jeanpaul]

On peut discuter les mots, évidemment mais l'interaction entre molécules ne relevant pas de la gravité, ni des interactions fortes ni des interactions faibles, elle ne peut être qu'électromagnétique. Bien entendu, tout ça mis à la sauce quantique.

[tenocnoc]

bonjour
le résultat final de la viscosité n'est-il pas un échange d'énergie cinétique entre atomes et/ou groupes d'atomes?

[zoup1]

C'est plutôt un échange de quantité de mouvement. On peut l'interpréter comme une diffusion de quantité de mouvement

[tenocnoc]

et production de chaleur?

[Jeanpaul]

C'est un peu subtil. Il y a effectivement diffusion de quantité de mouvement entre couches du liquide mais, en même temps, on perd l'ordre dans le mouvement, il y a des turbulences qui deviennent de plus en plus désordonnées et ça finit par faire de la chaleur. Donc il y a effectivement transfert d'énergie et dégradation simultanément.

[tenocnoc]

je suppose que la notion de couche est assez théorique ou didactique , si on sait que les molécules se déplacent incessament dans toutes les directions(théorie cinétique de la chaleur oet de la température).

[Jeanpaul]

je suppose que la notion de couche est assez théorique ou didactique , si on sait que les molécules se déplacent incessament dans toutes les directions(théorie cinétique de la chaleur oet de la température).

Très certainement.

[chwebij]

bonjour
dans "hydrodynamique physique", deux modèles de viscosité sont présentés: un pour les gaz et un pour les liquides (plutot Newtionnien).
pour le gaz, la quantité de mouvement dans le fluide est diffusée par les chocs entre toutes les particules. Plus la température est grande, plus la diffusion est efficace (agitation thermique forte). La viscosité croit alors avec la température.
pour le liquide, l´interaction entre particules se fait via leur champ électrique. Ce sont donc les forces d´intercation, qui donnent une cohesion au liquide, qui transmettent le mouvement. donc plus la temperature est grande, plus le rapport énergie potentielle d´intercation sur agitation thermique est petit ce qui implique la diffusion de quantité de mouvement moins efficace. La viscosite des liquides decroit lorsque la temperature croit.