diffusion d'une goutte d'encre

[invite5108f29e]

Bonsoir,

alors voila ceci n'est pas vraiment un soucis, seulement un appel pour avoir quelques informations complémentaires à ce que je trouve de mon coté.

Je cherche donc des informations [(plutot dans des bouquins -mais les pages woueb sont bienvenues quand meme )] ( pistes de recherche ou même explications ) sur le phénomène de diffusion d'une goutte d'encre dans de l'eau.
J'ai déja pensé que la température pouvait influencer ce phénomène, jai aussi "entrevu" quelques infos dans des bouquins sur la loi de Fick et le mouvement brownien.

Je tiens a m'excuser si ce sujet à déja été traité ici mais apres des recherches sur le forum je n'ai pas trouvé grand chose et puis je l'avoue je suis plus livre que internet donc ne m'en voulez pas pour ces petites erreurs

merci
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[spi100]

Oui, il faut effectivement voir du côté de l'équation de Fick et de la loi de diffusion.
Physiquement, si tu considères l'encre comme un ensemble de petites particules, tout se passe comme si chaque particule faisait une marche aléatoire dans l'eau, les particules ne se voyant pas l'une et l'autre.
Si à chaque pas, la particule parcourt une distance d, lorsque tu fait tendre d vers 0, tu retrouves l'équation de diffusion.
Si ma mémoire est bonne dans le Diu de phy stat tu trouveras au moins un exo là-dessus.

[spi100]

Un point important est la distance moyenne de laquelle une particule s'écarte de son point de départ. Cette distance moyenne correspond à l'avancée du front d'onde de diffusion et est donnée par (1), avec D le coefficient de diffusion. Ce résultat découle directement des propriétés de la marche aléatoire.

D dépend directement de la température car les sauts sont dûs à l'activation thermique. Si on considère que le saut résulte du franchissement d'une barrière énergétique par activation thermique, alors une loi d'Arrhénius est suffisante : avec E la hauteur de la barrière énergétique.

Expérimentalement, on détermine D à partir de la loi (1).

[invite5108f29e]

Très bien ca signifie que je ne me suis pas trompé ( pour le moment )
interessant je vais continuer a chercher du coté de Fick, et regarder dans les bouquins tout a l'heure ;

merci pour les petites réponses, en attente de nouvelles....

[A voir en vidéo sur Futura]

[zoup1]

Pour une sphère de rayon R (si ma mémoire est bonne) le coefficient de diffusion est où est la viscosité du fluide. Ceci est le résultat de la théorie d'Einstein sur le mouvement Brownien qui est généralisé dans le théorème dit Fluctuation-Dissipation.

Je ne suis pas tout à fait sur que l'on puisse étendre cela aux particules d'encre dans de l'eau, mais on voit bien ici comment intervient la température. Ce coefficient de diffusion D croit linéairement avec la température. Il y a cependant un écart à cela dans la mesure où la viscosité diminue avec la température (c'est plutot une décroissance exponentielle avec la température pour les liquides).

[spi100]

J'ai trouvé une note complète là
http://www.grasp.ulg.ac.be/cours/2cm/thermo12.pdf

Effectivement dans le cas des fluides la forme du coefficient de diffusion correspond plutot à ce que donne zoup1. La forme que je donne correspond plutot à la diffusion d'une lacune dans un solide.

[invite1b25a80d]

bonjour j'aimerais savoir si tu pouvais m'envoyer une piste pour débuter un projet. En effet je dois pencher sur la diffusion d'une goutte d'encre dans de l'eau mé je ne sias pas par quoi commencer. J'ai aussi des expériences a faire mais je n'ai pa d'idée est ce que tu pourais m'aider?
merci d'avance

[spi100]

quel niveau, lycée ou prépa ?

[invite1b25a80d]

en fait je suis en L1 a la fac de sciences en spécialité bio

[spi100]

Est ce que ça doit être spécifique pour l'encre, ou plus pour le phénomène de diffusion en général.

Perso, le truc que je trouve sioux, c'est de montrer le lien entre la diffusion et la marche aléatoire.

[invite1b25a80d]

sur cette adresse tu vera ce qui m'est dit de faire
http://mururoa.lpta.univ-montp2.fr/l...etudiants.html

[invite1b25a80d]

mon sujet c'est encre

[invite7ce6aa19]

bonjour j'aimerais savoir si tu pouvais m'envoyer une piste pour débuter un projet. En effet je dois pencher sur la diffusion d'une goutte d'encre dans de l'eau mé je ne sias pas par quoi commencer. J'ai aussi des expériences a faire mais je n'ai pa d'idée est ce que tu pourais m'aider?
merci d'avance

.Je ne connais rien à la physico-chimie de l'encre. Je suis donc dans la même situation que toi.
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Voici donc ce que je ferais.
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La diffusion d'un corps dans un liquide (comme de l'eau) ne doit pas relever des mêmes mécanismes si le corps à la dimension d'une molécule ou si ce corps est beaucoup plus gros qu'une molécule.
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1- Comme tu l'as vu sur les interventions précédentes 2 formules ont été évoquées. Cela indique qu'il faudrait faire une étude bibliographique sur les différents mécanismes de diffusion.
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2- Comme il y a plusieurs mécanisme de diffusion il faudrait savoir ce qu'est l'encre en solution. Sont-ce des molécules, des agrégats, coloïdes etc....

Ceci est une suggestion pour démarrer.

[invitebc498357]

moi aussi j'ai le même sujet que shivacs mais je n'arrive pas à determiner quel est le type de mouvement associé à la dissolution de l'encre.

[invitebc498357]

oups désolée je me retracte...

[invitee1b959b2]

bonjour, voila je bloque un peu sur l'etude bibliographique de ce méme sujet.
voila ce que je dois faire :
etude bibliographique : quel est le type de mouvement associé a la dissolution de l'encre?(brownien mais je sais pa quoi dire d'autres) Comparez ce mouvement à un mouvement usuel, comme la trajectoire d'un projectile. pour ce dernier,quelles sont les quantités dynamiques pertinentes pour le decrire? Et dans le cas de la dissolution? Redigez une etude bibliographique de 2 pages.

merci d'avance a ceux qui répondront

[invite93279690]

etude bibliographique : quel est le type de mouvement associé a la dissolution de l'encre?(brownien mais je sais pa quoi dire d'autres)

Salut,

Je crois que si il y a marqué bibliographique dans ton sujet ça veut dire que tu va pas trouvé ça de tête .
Essaie donc de taper "mouvement brownien" sur google et reviens nous voir si tu ne comprends pas ce que tu lis sur les pages concernées.

[invitee1b959b2]

Le souci c'est que pour expliquer ce phenoméne je trouve que des series d'equations trés compliquées et de plus je dois seulement faire 2 pages donc je pense qu'il faut ecarter le coté mathématique et s'interesser aux forces

[invite9f1b884f]

Bonjour a tous, Voila je suis en l1 physique et j'ai le même projet a faire: "diffusion d"une goutte d'encre"
Avec mes collègues on a fait 3 expériences (pour le calcul des incertitudes) pour mesurer le rayon de la tache d'encre en fonction du temps, on avait pour idée ensuite de tracer la droite r²= Dt on aurait ensuite calculer le coefficient directeur qui aurait été notre coefficient de diffusion, seulement la courbe qu'on trouve n'est pas une droite mais une exponentielle croissante, il nous ai alors impossible de déterminer le coefficient directeur.. Auriez vous une idée pour qu'on arrive a déterminer le coefficient de diffusion avec nos mesures? Merci de nous éclaircir

[invite6dffde4c]

Bonjour et bienvenu au forum.
Ça m'étonnerait vraiment que ce que vous mesuriez soit de la diffusion et non de l'étalement par capillarité.
La diffusion est un processus extrêmement rapide pour des courtes distances (comme la diffusion de neurotransmetteurs au niveau de synapses) mais extrêmement lent pour des distances macroscopiques (des dixièmes de millimètre).
Pouvez-vous nous décrire exactement votre manip?
Au revoir.

[invite9f1b884f]

Beh on a mis une fine couche d'eau dans une boite transparente en dessous on a positionner du papier millimétré pour mesurer le rayon de la tache d'encre en fonction du temps, on a tracer la courbe puis on a une exponentielle croissante...

[invite6dffde4c]

Bonjour.
C'est bien ce que je craignais.
Il est très difficile de mettre en évidence la diffusion car elle est le plus souvent masquée par la convection.
Rien ne vous garantit qu'il n'y a pas de mouvements de convection dans l'eau. D'autant plus que la densité de l'encre n'est pas identique à celle de l'eau et que la température de l'ensemble varie.
Il faudrait bloquer la convection en utilisant de la gélatine. Mettez un bloc de gel coloré sur une plaque de gel incolore. Là, vous n'aurez que de la diffusion. Et je crains que vous ne voyiez pas grand chose.
Avant de faire une manip de ce type il faut se renseigner sur les résultats qu'on est susceptible d'obtenir.
Au revoir.

[invite9f1b884f]

Merci de ton aide mais seulement c'est le prof lui même qui nous a dit de faire ca comme expérience mesurer le rayon de la tâche en fonction du temps puis tracer la courbe a l'aide de la relation r²= Dt ..

[invite6dffde4c]

Merci de ton aide mais seulement c'est le prof lui même qui nous a dit de faire ca comme expérience mesurer le rayon de la tâche en fonction du temps puis tracer la courbe a l'aide de la relation r²= Dt ..

Re.
Je ne peux vous conseiller que de changer de prof.
A+

[invite6dffde4c]

Re.
Je vous donne une autre procédure qui vous permettra, peut-être, de voir la diffusion avec peu de convection.
Découpez une lichette de papier millimétré moins large que le ruban de scotch transparent.
Trempez bien ce papier dans de l'eau, essorez-le, puis faites une tache d'encre sur le papier. Mettez le papier sur une lame porte-objet (ou un bout de plastique), et recouvrez-le avec du scotch en collant bien le ruban autour du papier pour éviter que l'eau s'évapore.
Mesurez les dimensions de la tache en fonction du temps.
Le rôle du papier est d'éviter (partiellement) la convection.
Je n'ai jamais fait cette manip, mais je pense que vous avez plus de chances de ne voir (si vous arrivez à la voir) que la diffusion.
A+

[invite93279690]

Salut,

Un problème important vient aussi peut être de la façon dont vous introduisez la goutte d'encre dans l'eau. L'idée serait d'éviter le plus possible les effets capillaires, il faudrait que vous puissiez prendre une pipette avec de l'encre puis déposer délicatement la goutte d'encre au centre de la cellule contenant l'eau. de cette façon, déjà, vous devriez pouvoir davantage trouver un comportement diffusif.

P.S. : vous n'êtes pas du tout obligé de considérer une fine couche d'eau. A priori cela fonctionne indépendamment du volume d'eau. (Vous pourrez éventuellement avoir des petits défaut optiques à cause du changement d'indice entre l'air et l'eau mais je ne pense pas que ce soit déterminant pour cette expérience).