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Solide mou et liquide visqueux



  1. #1
    urga

    Solide mou et liquide visqueux

    La distinction entre solide mou et liquide visqueux a-t-elle un sens?
    Par exemple du dentifrice ou la pâte utilisée en rééducation des mains sont-ils l'un et/ou l'autre.
    Quelqu'un sait-il si ces corps ont des transitions de phase d'ordre 1 (c'est à dire avec saut d'entropie) ou 2 (cad sans).
    De plus sont-ils compressibles comme des solides ou comme des liquides?

    Si j'osais je dirais que je patauge dans la semoule

    -----


  2. Publicité
  3. #2
    zoup1

    Re : Solide mou et liquide visqueux

    La terminologie que tu employes n'est pas la bonne.
    Les matériaux genre dentifrice sont ce que l'on appelle des fluides à seuil. Ils se comportent comme un solide à faible cisaillement (ou à faible contrainte) et comme un solide à fort taux de cisaillement (ou à forte contrainte).
    La discipline qui étudie les caractéristique de ces matériaux s'appelle la rhéologie. Elle regarde les variations de la viscosité (mais aussi de son élasticité) d'un fluide en fonctions des contraintes qui y sont appliquées.
    Pour plus d'info, voici un lien :
    http://www.educnet.education.fr/rnch...cours/rheo.htm
    Je te donne une idée, tu me donnes une idée, nous avons chacun deux idées.

  4. #3
    coreff

    Re : Solide mou et liquide visqueux

    tu as du commettre une petite erreur zoup : le dentifrice est liquide à fort taux de cisaillement (rhéofluidifiant) à l'inverse de la mayonnaise qui est elle un rhéoépaississant...
    RALALALA la rhéologie que de bons souvenirs avec un prof qui sert a rien et nous balance son powerpoint et dès qu'on lui pose une question à coté ne sait plus répondre.....
    On a beau dire, on a beau faire.... y'aura toujours des pommes de terre....

  5. #4
    zoup1

    Re : Solide mou et liquide visqueux

    Je me suis effectivement trompé dans mon message puisque je n'ai décris que 2 comportement solide. Il aurait fallu lire :
    Les matériaux genre dentifrice sont ce que l'on appelle des fluides à seuil. Ils se comportent comme un solide à faible cisaillement (ou à faible contrainte) et comme un liquide à fort taux de cisaillement (ou à forte contrainte).

    Mais je ne crois pas que ce soit très différent de la mayonnaise qui est elle aussi rhéofluidifiante et sans doute aussi à seuil même si le seuil est plus bas que dans le cas du dentifrice (en tout les cas celui que l'on met dans des tubes). D'ailleurs, généralement ce que l'on met dans des tubes est à seuil et rhéofluidifiant.

    Pour préciser les choses ;
    Un fluide newtonien est un fluide pour lequel la viscosité est constante (ne dépend pas de l'écoulement). C'est le modèle le plus classique.
    fluide à seuil signifie que le fluide s'écoule seulement si la contrainte est supérieure à une certaine valeur "seuil".
    Rhéofluidifiant signifie que la viscosité diminue lorsque le cisaillement augmente.
    Rhéoépaississant signifie que la viscosité augmente lorsque le cisaillement augmente.
    Thixotrope signifie que la viscosité dépend de l'histoire de l'application du cisaillement, c'est à dire par exemple que la viscosité dépend de la fréquence avec laquelle on applique un cisaillement.

    Les fluides "ordinaires" sont généralement rhéofluidifiant. Il faut considérer des fluides qui sont en fait des suspensions pour avoir des effets rhéoépaissisant (l'exemple classique est la maizena (poudre de maïs) dans du lait (ou de l'eau) à forte concentration. Elle devient "solide" à fort cisaillement.

    Tout cela n'est qu'un catalogue bien incomplet d'ailleurs, en particulier il y a aussi des effets viscoélastiques à prendre en compte pour décrire le comportement d'un fluide. Mais faire le lien entre le comportement rhéologique d'un fluide (le comportement macroscopique) et le comportement microscopique est une chose qui est encore très male comprise....
    Je te donne une idée, tu me donnes une idée, nous avons chacun deux idées.

  6. #5
    mariposa

    Re : Solide mou et liquide visqueux

    Citation Envoyé par zoup1
    .

    Ils se comportent comme un solide à faible cisaillement (ou à faible contrainte) et comme un liquide à fort taux de cisaillement (ou à forte contrainte).
    Il me semble qu'un solide a faible cisaillement se déforme élastiquement. A fort cissaillement un solide se déforme plastiquement (mouvement des dislocations).

    Thixotrope signifie que la viscosité dépend de l'histoire de l'application du cisaillement, c'est à dire par exemple que la viscosité dépend de la fréquence avec laquelle on applique un cisaillement.
    Je ne connais pas la définition d'un fluide thixotrope mais on ne peut assimiler viscosité dépend de l'histoire et viscosité dépend de la fréquence.

    D'une manière générale la viscosité en tant que fonction de réponse doit dans le régime linéaire dépendre de la fréquence et du vecteur d'onde (comme une constante diélectrique par exemple). A cette dépendance en fréquence il y a symétrie par rapport au temps.

    En ce qui concerne l'histoire, comme l'indique le mot histoire la viscosité à t=0 dépend des instants t avant et pas des instants après. Il n'y a plus de symétrie par rapport au temps


    Tout cela n'est qu'un catalogue bien incomplet d'ailleurs, en particulier il y a aussi des effets viscoélastiques à prendre en compte pour décrire le comportement d'un fluide. Mais faire le lien entre le comportement rhéologique d'un fluide (le comportement macroscopique) et le comportement microscopique est une chose qui est encore très male comprise.
    Tout a fait d'accord. On peut considérer le terrain comme presque vierge en comparaison des solides cristallins.

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    zoup1

    Re : Solide mou et liquide visqueux

    Citation Envoyé par mariposa
    Il me semble qu'un solide a faible cisaillement se déforme élastiquement. A fort cissaillement un solide se déforme plastiquement (mouvement des dislocations).
    Tout à fait, se comporter comme un solide ne veut pas dire être indéformable. Mais simplement que pour une contrainte donnée, la déformation est finie. Pour un fluide au contraire, pour un contrainte donnée, on a une déformation qui est infinie. Un fluide s'écoule.
    Je ne connais pas la définition d'un fluide thixotrope mais on ne peut assimiler viscosité dépend de l'histoire et viscosité dépend de la fréquence.
    Cela veut simplement dire que la viscosité dépend de la manière dont est appliquée la contrainte. La viscosité c'est le rapport entre la contrainte et le cissaillement. Si cette viscosité est une constante, on a à faire à un fluide Newtonien, si elle dépend du cisaillement a un fluide rhéofluidisant ou rhéoépaississant. Si elle dépend du temps au travers par exemple de la fréquence avec laquelle on fait varier l'application d'une contrainte, on a à faire à un fluide thixotrope. Il faut voir que ces différentes notions, ne sont pas exclusive l'une de l'autre.
    D'une manière générale la viscosité en tant que fonction de réponse doit dans le régime linéaire dépendre de la fréquence et du vecteur d'onde (comme une constante diélectrique par exemple). A cette dépendance en fréquence il y a symétrie par rapport au temps.
    En ce qui concerne l'histoire, comme l'indique le mot histoire la viscosité à t=0 dépend des instants t avant et pas des instants après. Il n'y a plus de symétrie par rapport au temps.
    Je ne vois pas très bien ou tu veux en venir... La viscosité est une grandeur que l'on peut définir localement. Je ne vois pas bien en quoi le vecteur d'onde (et de quoi d'ailleurs) interviendrait (de même que je ne le vois pas pour la constante diélectrique). Quand à l'invariance temporel, le fait d'imposer une fréquence c'est une façon de répéter l'histoire, je ne vois pas bien le problème... le principe de causalité n'est pas mis en danger par la rhéologie, je te rassure.

    Tout a fait d'accord. On peut considérer le terrain comme presque vierge en comparaison des solides cristallins.
    Certes, mais il me semble bien qu'au niveau des solides cristallin, on est également bien loin de pouvoir faire le lien entre la structure microscopique et les propriétés macroscopiques des matériaux. Il me semblait par exemple que les propriétés mécanique des solides sont très largements dominées par la dynamique des dislocation et autres joints de grain. La simple forme des cristaux macroscopiques par exemple dans lesquels on retrouve très largement la trace des symétries microscopiques restent pour moi un mystère. Il est cependant possible que j'ai laissé passer une large page de la question et je suis preneur de toute référence sur le sujet.
    Je te donne une idée, tu me donnes une idée, nous avons chacun deux idées.

  9. Publicité
  10. #7
    urga

    Re : Solide mou et liquide visqueux

    Merci pour ces explications et pour le site. C'est un sacré bestiaire.
    Entre fluide thixotrope et rhéopecte qui sont purement visqueux mais dépendent du temps. Alors que les fluides rhéofluidisants ou dilatant ou plastique; qui eux sont indépendants du temps.

    Existe t-il un nombre similaire à celui de Reynold qui permet de décrire cette dépendance en fonction du temps de façon plus continue cad sans faire de distinction trop nette entre ces comportments. Un peu comme le temps caractéristique des fluides viscoélastiques qui permet de les considérer comme visqueux si les transformations sont plus lentes que ce temps.

    A propos pas de commentaire à propos des transitions de phase de ces fluides non newtoniens?

  11. #8
    zoup1

    Re : Solide mou et liquide visqueux

    Citation Envoyé par urga
    Existe t-il un nombre similaire à celui de Reynold qui permet de décrire cette dépendance en fonction du temps de façon plus continue cad sans faire de distinction trop nette entre ces comportments. Un peu comme le temps caractéristique des fluides viscoélastiques qui permet de les considérer comme visqueux si les transformations sont plus lentes que ce temps.
    Les rhéologues préfèrent parler en terme de G', G'' (G' : module élastique, G'' module visqueux) le rapport des 2 donne quelque chose qui pourrait ressembler à ce que tu cherches... Certain prêtent même un sens particulier au cas particulier G'=G'' mais c'est une histoire compliqué que je ne connais pas bien du tout...

    A propos pas de commentaire à propos des transitions de phase de ces fluides non newtoniens?
    Non pas de commentaire car je pense que l'on peut tout avoir en la matière...

    Pour plus de détail et de rigueur, je te renvoie sur une partie du cours de Marc Fermigier sur la rhéologie
    http://www.pmmh.espci.fr/fr/Enseigne...Newtoniens.pdf
    Je te donne une idée, tu me donnes une idée, nous avons chacun deux idées.

  12. #9
    urga

    Re : Solide mou et liquide visqueux

    Merci pour le lien (un site riche en documents interessants).
    Je m'y plonge si fait.

  13. #10
    afrodiziak

    Re : Solide mou et liquide visqueux

    Salut,
    je tenais a remonter ce topic car cela m'intéresse beaucoup!!
    Vous avez d'autres liens?? Du neuf??

    merci

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