Le paradoxe du liquide.

[Paraboloide_Hyperbolique]

Ton article est trop compliqué pour moi. De plus il ne parle pas de liquide.

Par directement, mais cela est applicable aux liquides.

Pour moi les forces attractives et répulsives devraient se sommer et arriver à un resultat moyen

C'est le cas.

ou l'une des deux est en excédent et devrait dominer le jeu pour aller vers un état solide ou gazeux de façon brutale.

Justement, il se fait que l'intensité de la répulsion et l'intensité de l'attraction varient différemment avec la distance. De ce fait, il existe un intervalle de distance où l'on peut avoir attraction entre atomes autorisant la transition d'un état gazeux à l'état liquide*, mais interdisant l'état solide (répulsion lorsque les atomes essaient de trop se rapprocher pour former un solide).

*Sous certaines conditions de températures et de pressions et dépendant de la nature des atomes en jeux.

L'image dans le lien ci-joint illustre comment ces deux effets se somment:

https://uel.unisciel.fr/chimie/struc...ch09_2_01.html
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[Opabinia]

Cette chaine Youtube : https://www.youtube.com/c/NilsBerglund/videos
produit des simulations de particules interagissant via un potentiel de Lennard-Jones

Cette série de vidéos, que je découvre, est vraiment passionnante. Il n'est cependant pas facile de trouver une illustration directe (et simple !) de la discussion, tant la liste est longue.

On peut y voir
- l'effet d'une augmentation de température sur un solide cristallin, avec l'apparition transitoire d'une phase condensée et désordonnée (liquide):
sublimation of a Lennard-Jones crystal under heating and gravity
https://www.youtube.com/watch?v=PSKYRQ5zdP0

- l'effet de la compression d'un fluide, conduisant à un état solide ordonné:
Under pressure: Particles with Lennard-Jones interaction in a piston
https://www.youtube.com/watch?v=P2Vw9CWD8YM
Symmetric pistons
https://www.youtube.com/watch?v=mBGaFP9HsQA

[Anticrate]

Opabinia.

L'un ou l'autre l'emporte selon la distance.. Mais moi je te parle de qui l'emporte selon la distance moyene entre les nombreuse molécule composant le liquide.

[Geo77b]

Pour moi les forces attractives et répulsives devraient se sommer et arriver à un resultat moyen ou l'une des deux est en excédent et devrait dominer le jeu pour aller vers un état solide ou gazeux de façon brutale.

Pour qu'il y ait un équilibre il faudrait un troisième facteur qui compense parfaitement l'excédent de l'une ou l'autre force et s'adapte au changement dans la fouchette de température ou le liquide ne va ni vers le solide ni vers le gazeux.

L'énergie correspondant à l'agitation est répartie très irrégulièrement. Certaines molécules ont, par moment, une grande énergie et peuvent soit changer de place, soit quitter le groupe (évaporation, sublimation). Plus l'agitation augmente, plus ces molécules sont nombreuses. Le changement de phase n'est donc pas brutal sauf si l'agitation (température) augmente fortement et brutalement.

[Paraboloide_Hyperbolique]

L'un ou l'autre l'emporte selon la distance.. Mais moi je te parle de qui l'emporte selon la distance moyenne entre les nombreuse molécules composant le liquide.

Il faut éviter cette vision binaire de "l'un ou l'autre". Si vous reprenez la figure:



Source:
https://uel.unisciel.fr/chimie/struc...ch09_2_01.html


En considérant uniquement le terme répulsif (courbe verte), l'énergie du système est minimale pour une distance tendant vers l'infini. Cela signifie que les atomes vont s'éloigner indéfiniment les uns des autres et que l'on obtient un gaz.

Si l'on considère uniquement le terme attractif (courbe rouge), l'énergie du système est minimale pour une distance tendant vers 0*. Cela signifie que les atomes vont se rapprocher près des un des autres et former un solide.

*En pratique, cela ne sera jamais 0; car d'autres phénomènes non modélisés ici entrent alors en ligne de compte.

Si maintenant, on considère les contributions des deux termes (courbe rouge), le minimum d'énergie est atteint pour une certaine valeur d'éloignement R0 qui n'est ni l'infini, ni zéro. Les atomes vont donc en moyenne maintenir une certaine distance entre eux, sans trop s'éloigner ni se rapprocher les uns des autres. Si ce R0 est suffisamment grand (mais fini) pour permettre aux atomes/molécules de se déplacer relativement facilement étant donné l'agitation thermique ambiante, nous obtenons un liquide.

[coussin]

Oui, dans la pratique ça signifie que toutes les molécules gigotent et rebondissent les unes sur les autres.
Sauf si la densité augmente tellement et qu'on a la transition de phase vers le solide. Auquel cas, les molécules sont plus ou moins épinglés à une position (mais continuent à gigoter quand même).
Ça me semble évident sur certaines vidéos du lien que j'ai donné, non ?

[Paraboloide_Hyperbolique]

Ça me semble évident sur certaines vidéos du lien que j'ai donné, non ?

Pour presque tout le monde ici oui. Seul Anticrate semble avoir quelques difficultés à sortir de sa conception binaire du phénomène.

[pm42]

Pour presque tout le monde ici oui. Seul Anticrate semble avoir quelques difficultés à sortir de sa conception binaire du phénomène.

J'ai l'impression que le problème est qu'il veut visualiser le phénomène avec sa seule intuition macroscopique et non enrichie par une formation en physique.
Ce qui est compliqué voire impossible.

C'est le cas classique : soit on accepte les explications vulgarisées, soit on vérifie et on améliore sa compréhension via les équations mais du "raisonnement avec les mains" basé sur les images qu'on s'est construit à partir de la version ultra-simplifiée ne marche quasiment jamais.

[Opabinia]

L'un ou l'autre l'emporte selon la distance.. Mais moi je te parle de qui l'emporte selon la distance moyene entre les nombreuse molécule composant le liquide.

Que la répulsion ou l'attraction l'emporte, c'est le constat auquel conduit l'étude de l'interaction entre deux molécules données, en fonction de la distance qui les sépare.
Mais transposer cette comparaison à un échantillon macroscopique de matière n'a aucun sens, en raison du nombre très élevé de particules (~ 2E¹⁹cm^-3 pour un gaz parfait à 20°C sous 1 bar, 3E²²cm^-3 pour l'eau liquide), de leur vitesse élevée d'agitation désordonnée (600 m/s pour le néon à 20°C) qui font que les distances varient très rapidement au cours du temps, et d'une manière erratique.
La notion même de distance moyenne ne va pas de soi; on peut par une simplification outrancière l'estimer à partir de la concentration volumique des particules (d ~ (c^*)^-1/3 = 3.5E^-7cm = 3.5 nm pour le gaz parfait à 20°C sous 1 bar , 3.1E^-8cm = 0.31 nm pour l'eau liquide); ou encore repérer la position du premier maximum de densité par une étude de diffraction des rayons X.

J'ai l'impression que tu as en tête un autre problème, celui de l'existence d'un état donné d'une substance (solide, liquide ou vapeur) dans des conditions données de température et de pression: cela dépend de la nature chimique du corps étudié.
D'autres ont déjà commenté les influences de la température et de la pression.
Dans les états condensés (solide ou liquide), répulsion et attraction se compensent nécessairement, car cela conduirait sinon à un volume nul - et à une densité infinie.
Dans le cas d'un gaz sous faible pression (<≈ 1 bar), les interactions entre molécules deviennent négligeables; si l'on prend par exemple le cas d'un fluide de Van der Waals admettant pour équation d'état

p = RT/(v - b) - a/v²

lorsque le volume molaire (v) tend vers l'infini, le covolume (b) devient négligeable de même que la pression interne (a/v²); on obtient à la limite l'équation d'état du gaz parfait

p ≈ RT/v .