Pression à l'intérieur d'un liquide (Laplace Young)

[invite209607b0]

Bonjour,

Je lutte pour comprendre la notion de pression dans un liquide. Je souhaite comprendre l'équation de Laplace Young (https://fr.wikipedia.org/wiki/Pression_de_Laplace).

Pour moi, la pression d'un gaz se définit facilement comme proportionnelle au nombre de collisions de molécules de gaz sur la surface sur laquelle on mesure la pression. Par contre, j'ai beaucoup de mal à me représenter ce qu'est exactement la "pression" d'un liquide dans lequel les molécules sont toutes collées les unes aux autres ?

Si le liquide exerce une pression sur la surface dont on mesure la tension de surface pour en tirer la pression de Laplace, pourquoi cette pression n'est-elle pas démesurément plus élevée sachant qu'il y a beaucoup plus de molécules dans le liquide qui vont venir "collisionner" la surface du fait de sa densité beaucoup plus grande ?

Quelqu'un peut-il m'expliquer ? Suis paumé là

C'est dingue que ce problème de l'interprétation physique (thermodynamique) de la pression dans un liquide ne soit pas plus abordé dans des liens facilement accessibles sur Internet ... Je dois manquer de bons mots clé, ça fait plusieurs fois que je cherche à savoir ça et à chaque fois je tombe direct sur la pression de Laplace où on dit que la pression est celle dans la goutte sans plus d'explications ... Même dans mes textbooks je ne trouve pas d'adresse claire à ce problème ... Je ne veux pas croire que tout le monde utilise l'équation de Laplace sans comprendre ...

Merci par avance
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[phys4]

Bonjour,

Vous avez pris le problème par le petit coté en choisissant un article spécialisé sur la tension superficielle.

Je pense que vous devriez reprendre les bases : vous supposant un cube vide immergé dan un liquide. La force exercée sur une face sera la pression multipliée par la la surface de cette face.
Ainsi vous pouvez relier la pression et la force subie.

Les molécules sont jointives dans un liquide et appuient l'une sur l'autre. La surface libre du liquide subit la pression du gaz qui le surmonte. Cette pression se transmet de molécule à molécule jusqu'à toute surface immergée dans le liquide.
La pression se traduit aussi par un rapprochement des molécules tassées les unes sur les autres. Ce tassement est très faible pour les pressions usuelles, mais il existe et il est mesurable.

Au revoir.

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Peut-être que vous « verrez » mieux la pression ans un liquide si vous voyez celui-ci comme un grand réservoir plein de balles en caoutchouc (ou des balles de tennis). Si vous êtes dedans et que l’on augmente la pression sur la surface du réservoir, les balles vont appuyer sur vous plus fort.
Et cette pression n’a rien à voir avec l’agitation thermique.
Ce n’est pas comme avec un gaz, dans lequel les molécules tapent de temps en temps (quelques 10¹² fois par seconde sur un cm²) sur la surface.

Si vous éloignez un peu la surface de la masse de gaz la situation ne changera pas. Les molécules de gaz iront un peu plus loin et taperont de la même façon. Mais pour un liquide, si vous éloignez la surface de celle du liquide, il n’y aura plus de pression car les molécules du liquide n’iront pas plus loin.
Au revoir.

[invite209607b0]

Bon. Alors mettons que je suis dans une goutte, en apensanteur (pourquoi pas). La loi de Laplace dit qu'une pression étend la goutte et que cette pression s'équilibre avec la pression du gaz, sachant que l'énergie tenant les molécules s'exprime aussi à la surface sous la forme d'une tension de surface.

Est-ce que, à l'équilibre, dans cette goutte, je vais ressentir une pression de la part des molécules d'eau qui m'entourent ? Est-ce que cette pression est équivalente à la pression de Laplace qui a tendance à pousser la goutte vers l'extérieur ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite6dffde4c]

Re.
Votre phrase « ... qui a tendance à pousser la goutte vers l'extérieur » n’est pas très heureuse.
La pression ne pousse que les surfaces qui limitent l’objet.
Et les forces dues à la pression due à la tension superficielle poussent la surface de la goutte vers l’intérieur.
Dans ce cas-ci, c’est la tension superficielle qui crée une pression dans la goutte. Un peu comme celle que vous créeriez dans des billes dans une chaussette en tirant sur le tissu.
Et oui. Si vous étiez à l’intérieur de la goutte, vous sentiriez la pression crée par la tension superficielle.
A+