Diffusion et gravité ... !
Salut à tous !
Est-ce que la gravitation agit sur la diffusion de composés ?! Un exemple : Si je mets du sucre dans une tasse de café, celle-ci sera sucrée (sans agitation) dans environ une semaine ... en est-il de même sur l'ISS ?!!
Cordialement,
Bonjour.
Non. La diffusion est due à l'agitation thermique et elle est totalement indépendante de la gravité.
Mais elle est très difficile à détecter macroscopiquement. Elle est très rapide pour des courtes distances. Les impulsions nerveuses sont transmisses d'une cellule à l'autre par la diffusion de neurotransmetteurs à travers les synapses. Par contre, des que la distance augmente, le temps augmente très vite. Et pour diffuser du carbone dans le l'acier (pour la cémentation) sur quelques centièmes de mm, il faut de heures à des centaines de degrés.
Votre manip avec le sucre est fausse. Si l'eau finit sucrée en une semaine, c'est principalement du à la convection qui est très difficile d'éviter et non à la diffusion.
Il faudrait faire la manip à température strictement constante, ou en apesanteur, pour être sur que la convection n'a pas lieu.
Au revoir.
Merci LPFR !
Mais je ne suis pas sûr de comprendre : dès qu'il y a unil y a convection même si ce n'est pas visible, du moins dans un fluide ... ?
Cordialement,
Re.
Oui. Car la densité dépend de la température.
A+
OK !
Mais alors si le fluide est à température ambiante ... y'a-t-il convection ???
@ +
Re.
Oui. Car la température ambiante n'est pas constante.
A+
OK mais n'y a-t-il de lieu drastique comme un labo pour éviter toute hétérogénéité de température ???Envoyé par LPFR
En tout cas merci LPFR, j'apprends beaucoup !
@ +
Re.
Peut-être dans une bonne cave. Mais il faut attendre un ou deux jours après le passage pour que les températures s'équilibrent. Et concevoir la manip pour qu'elle soit déclencheable à distance et sans créer des remous.
Un thermostat de labo, ce n'est pas simple. Et réguler la température à mieux que 0,01°C c'est très difficile.
A+
Bonjour LPFR,
en général les turbulence de "petites" échelles (quelques mètres) et non forcées ne mettent pas tant de temps à se dissiper. Je pense plus que l'hétérogénéité de température, dans un milieu extrêmement bien calorifugé, pourrait ne venir que de la différence de pression (ou d'Archimède).
Cordialement,
\o\ \o\ Dunning-Kruger encore vainqueur ! /o/ /o/
Salut Obi !
Donc si je comprends bien la diffusion serait indirectement reliée à la gravité, dans le cas d'un gradient de pression statique pour un suffisamment petit volume ... c'est bien çà ?
Cordialement,
PS : pour Archimède je vois pas ce qui provoquerait le déplacement du liquide ...
Tout à fait (en ce qui concerne Archimède, c'est ça qui explique qu'un petit volume fluide moins dense que celui qui l'entoure monte, donc s'il est plus chaud il va s'accumuler au plafond, ça revient au même que considérer l'effet de la gravité).
\o\ \o\ Dunning-Kruger encore vainqueur ! /o/ /o/
Bonjour.Donc si je comprends bien la diffusion serait indirectement reliée à la gravité, dans le cas d'un gradient de pression statique pour un suffisamment petit volume ... c'est bien çà ?
NON.
La diffusion n'a strictement rien à voir avec la gravité.
Au contraire, ce sont des phénomènes liés à la gravité, comme la convection, qui masquent souvent la diffusion, du moins au niveau macroscopique.
Au revoir.
Oui effectivement, ce n'est pas de la diffusion mais c'est le phénomène qui intervient (quoique le terme de diffusion a un sens très large).
\o\ \o\ Dunning-Kruger encore vainqueur ! /o/ /o/
Salut,Salut Obi !
Donc si je comprends bien la diffusion serait indirectement reliée à la gravité, dans le cas d'un gradient de pression statique pour un suffisamment petit volume ... c'est bien çà ?
Cordialement,
PS : pour Archimède je vois pas ce qui provoquerait le déplacement du liquide ...
Pour faire l'interface entre les remarques d'Obi et LPFR, la diffusion est un comportement qui se comprend à l'échelle de la particule unique (bout de sucre dans un liquide) et dont l'origine est les collisions désordonnées avec les molécules du liquide. Ce caractère diffusif est indépendant de toute considération de gravitation et autre.
Dans le cas où il y a un champ de force type champ de gravitation, au comportement diffusif s'ajoute un comportement dit de "drift" qui veut que la force en question va entrainer les particules vers le bas. Cela étant pour des particules plus petites que 1µm (échelle colloidale) le temps de sédimentation est tellement long qu'il n'est pas observable à l'échelle de temps standard faisant intervenir une tasse de café et on peut donc le négliger dans la plupart des estimations.
Les particules colloidales peuvent être également soumises, tout en diffusant, à un entrainement hydrodynamique dû à un mouvement d'ensemble des molécules du liquide pour aller d'un point à un autre de la tasse (pour uniformiser la température par exemple) comme les flux convectifs dont parlent LPFR.
Dans tous les cas, le caractère diffusif n'a rien à voir avec la gravité c'est juste que la dispersion des bouts de sucre dans la tasse n'est pas uniquement régie par des processus diffusifs.
OK, donc c'est mal dit de ma part !
La gravité n'intervient pas dans la diffusion ... mais la gravité intervient pour le "drift" ... c'est çà ???
@ +
Voilà.
cela dit, si on veut vraiment être très précis, tout est couplé (par exemple, la gravité + différence de température = convection = turbulence = diffusion turbulente = dissipation de la température = homogénéisation de la température etc etc).
En mécanique des fluides il est très difficile d'isoler les phénomènes. La convection et la diffusion sont déjà deux choses distinctes, on arrive même à dissocier la compressibilité et la convection/diffusion, mais je crois que c'est à peu près tout ce qu'on arrive à faire.
\o\ \o\ Dunning-Kruger encore vainqueur ! /o/ /o/
C'est vrai,
et finalement, on se rend compte que les phenomenes physiques auquels on avait historiquement donné un nom, Diffusion, Convection, Poussée d'Archimede(?) etc ne sont que des phenomenes emergents de l'Atomes.
Mais c'est vrai que faire des simulations geantes et modeliser tous les atomes...sic...c'est tres dur.
Donc on se rabat sur l'etude des Macrophenomenes.
Re :
Puis-je en savoir plus sur le "drift" ???
@ +
Le fait que tout soit couplé pour décrire ce qu'il se passe dans la vraie vie ne veut pas dire que ces "moyens de transport" (convection, diffusion, turbulence ou que sais-je) sont conceptuellement liés et de fait...ils ne le sont pas.
et de fait...ils ne le sont pas ?
Ca m'interresserait d'entendre les arguments en faveur de ce point de vue.
J'aurais tendance à penser l'inverse pour ma part.
A un moment donné une propriété relativement à une autre(s) fini par changer le phenomene macrospopique dominant.
On dit que ça diffuse, ca convecte etc. mais c'est intrinsequement lié aux Atomes à leur etats et à leurs propriétés.
Ca parait tres general mais est-ce faux pour autant ?
Un exemple de ce qui se passe lors de la Cristallisation sous fort champ gravitique.
http://iopscience.iop.org/0295-5075/81/5/56002
Maintenant je ne sais pas ce quel est le consensus actuel sur la question. Quelqu'un saurait le préciser ?
Donc les concepts sont disjoints et les modèles fonctionnent, mais on sait que dans la vraie vie ces concepts ont une ontologie liée ... ???
Re,
il le sont nécessairement (couplés) puisque les équations de transport et de propagation viennent tous d'une seule et même théorie...
\o\ \o\ Dunning-Kruger encore vainqueur ! /o/ /o/
On va pas s'en sortir je crois.
Je trouve que ce n'est pas un argument. Ce n'est pas parce qu'ils viennent de la même théorie qu'ils ont la même origine physique.
Le terme de drift par exemple provient de l'action d'un champ extérieur sur la particule considérée (moyennant l'effet dissipatif provenant des collisions avec les molécules du liquide environant). Il est d'autant plus differentiable d'un phénomène purement diffusif que la distance typique parcourue est proportionnelle à
Idem, de façon idéale, la distance parcourue suite à un entrainement hydrodynamique doit "scaler" avec
Après on peut avoir des équations de transport beaucoup plus complexes notamment si la diffusion est anormale, si le régime est turbulent etc...mais je ne crois pas que ce soit la question posée.
Au final, je pense qu'octanitrocubane a bien résumé la situation dans son dernier message.
A une epoque ou j'avais l'habitude de manier les formules de la thermodynamique, il apparaissait que toutes les lois decoulaient mathematiquement les unes des autres, mais en negligeant des termes.
Ce qui ne rendait pas les nouvelles formules fausses. Au contraire tres utiles. On voit donc bien que c'est le physicien qui determine la limite d'applicabilité de ses lois pour un phénomene nommé.
Le physicien décrit ce qu'il observe. Si le concept de transport diffusif a dû être introduit c'est bien parce qu'il n'était pas décrit par les théories précédentes qui incluaient a priori l'hydrodynamique. Ce n'est donc pas arbitraire du tout de parler de "diffusion" à la place d'autres processus de transport parce qu'elles ne veulent tout simplement pas dire la même chose d'un point de vue observationnel et/ou conceptuel (même si d'un point de vue ontologique l'essentiel de ces processus provient d'un "oubli" de la plupart des degrés de liberté du liquide environant ; le drift correspondant à une moyenne et la diffusion aux fluctuations autours de cette moyenne).
Tout à fait.
C'est simplement lorsqu'on depasse les limites du model, soit par le fait qu'il soit trop simple ou incomplet, soit simplifié, que l'on observe des ecarts. Un autre Model est alors plus adequat, prennant en compte d'autres parametres liés ou non au premier model.
On est d'accord je pense.
Salut à tous !
Alors quel est concrètement la finalité de l'expérience de "diffusion" en apesanteur, n'est-ce pas là une porte ouverte à l'ontologie ???
Cordialement,
PS : A noter qu'une flamme en apesanteur ne "diffuse" pas de la même façon que sur Terre, elle s'éteint ...
Non je ne pense pas. La diffusion de particules nanométriques en gravité est exactement équivalent à de la diffusion sans gravité pour des manips à échelle humaine.Salut à tous !
Alors quel est concrètement la finalité de l'expérience de "diffusion" en apesanteur, n'est-ce pas là une porte ouverte à l'ontologie ???
Je ne sais pas vraiment si une flamme diffuse sur Terre. Elle est plutot soumise à la poussée d'Archimède je dirai.PS : A noter qu'une flamme en apesanteur ne "diffuse" pas de la même façon que sur Terre, elle s'éteint ...
Par contre je ne vois pas excatement pourquoi une flamme s'éteint en apesanteur...est ce générale ou bien une manip bien spécifique ?
Salut Gatsu !
Chuis tombé la dessus : http://forums.futura-sciences.com/ph...pesanteur.html !!! Et je me suis même pas fait mal !!!
@ +
http://forums.futura-sciences.com/ph...pesanteur.html
Je me permet de citer Jecario sur le post proposé par Gatsu.
C'est un peu comme si on avait dans l'ordre la diffusion, puis la convection. Si on refere à la definition stricte de ce qu'on a appelé la Diffusion ou la Convection effectivement c'est deux phenomenes distincts.
Sinon, peut-on dire d'apres vous que le second phenomene, la convection, découle du premier, la diffusion ?
Pas facile de repondre.
