MATIÈRE (physique)État liquide
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Les propriétés des liquides
Si l'on excepte de très rares cas particuliers, comme l'eau, tous les corps subissent à la fusion une augmentation de volume de 5 à 15 p. 100. La masse spécifique d'un liquide diffère donc assez peu de celle de la même substance à l'état solide et, près du point de fusion, la compressibilité du liquide n'est que peu supérieure à celle du solide. De même, la chaleur latente de fusion est toujours nettement inférieure à la chaleur latente d'ébullition. Ces faits indiquent que certaines grandeurs physiques sont peu différentes à l'état liquide et à l'état solide. Mais les liquides ont des propriétés tout à fait caractéristiques, comme la fluidité, ou sa grandeur inverse la viscosité, et les phénomènes de tension superficielle.
La viscosité des liquides
La grandeur qui mesure la résistance d'un liquide à l'écoulement, appelée viscosité, est définie par la loi de Poiseuille. D'après cette loi, le débit volumique dV/dt d'un fluide, dans un tube cylindrique de rayon r, de longueur l, sous l'action d'une différence de pression ΔP entre les extrémités du tube, s'exprime par la relation :
Liquides : coefficient de viscosité
Tableau
Coefficient de viscosité de quelques liquides (en centipoises).
Crédits : Encyclopædia Universalis France
L'analyse de l'écoulement visqueux (appelé aussi laminaire) montre que la vitesse d'écoulement du liquide varie de la périphérie au centre d'une section droite du tube. Elle est nulle à la périphérie et maximale au centre. Si l'on décompose le liquide en une multitude de couches concentriques à partir de la paroi, il apparaît que la viscosité traduit la résistance qui s'oppose au déplacement relatif d'une couche par rapport à sa voisine. On comprend ainsi que la viscosité d'un liquide est d'autant plus élevée que les molécules qui le composent sont plus grosses, ou que les interactions entre molécules sont plus fortes ; que la viscosité décroît lorsque la température s'élève.
D'une façon assez paradoxale, on comprend l'importance de la viscosité dans les phénomènes de lubrification. En effet, si l'on se rapporte à ce qui a é [...]
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Écrit par :
- Jean-Louis RIVAIL : professeur de chimie théorique à l'université de Nancy-I
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Pour citer l’article
Jean-Louis RIVAIL, « MATIÈRE (physique) - État liquide », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 16 juin 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/matiere-physique-etat-liquide/