Description d'un fluide au repos
Cette section présente les caractéristiques fondamentales d'un fluide au repos, en examinant son comportement à l'échelle macroscopique et microscopique. À l'échelle macroscopique, un fluide au repos ne présente pas de mouvement d'ensemble, tandis qu'à l'échelle microscopique, ses molécules sont en mouvement constant et désordonné.
Les principales grandeurs macroscopiques utilisées pour décrire un fluide sont :
- La température (T), mesurée en Kelvin ou en degrés Celsius, qui reflète l'agitation des entités microscopiques.
- La pression (P), mesurée en Pascal ou en bar, qui est liée aux chocs entre les particules et sur les parois.
- La masse volumique (ρ), exprimée en kg/m³, qui est généralement plus élevée pour les liquides que pour les gaz.
Définition : Un fluide au repos est caractérisé par l'absence de mouvement d'ensemble à l'échelle macroscopique, malgré le mouvement incessant et désordonné de ses molécules à l'échelle microscopique.
Exemple : Dans un liquide au repos comme l'eau dans un verre, les molécules d'eau sont en constant mouvement, mais le liquide dans son ensemble ne se déplace pas.
Les gaz au repos
Cette partie traite du comportement des gaz au repos, en se concentrant sur la loi de Mariotte. Cette loi est un modèle qui décrit le comportement des gaz à faibles pressions.
La loi de Mariotte stipule qu'à température et quantité de matière constantes, le produit de la pression P d'un gaz par son volume V est constant : P * V = constante. Cela signifie que lorsque la pression du gaz augmente, le volume qu'il occupe diminue, et vice versa.
Formule : La loi de Mariotte s'exprime mathématiquement par l'équation P * V = constante, où P est la pression et V le volume du gaz.
Cette loi est fondamentale pour comprendre le comportement des gaz dans diverses applications, de la plongée sous-marine à la conception de systèmes pneumatiques.