Viscosité, débit et densité

Définitions

• La viscosité est la mesure de la résistance d'un fluide à l'écoulement.
• Le taux d'écoulement mesure la vitesse d'écoulement d'un fluide entre deux points.
• La masse volumique est la quantité de masse contenue dans un volume donné.

Variations de température

• La température n'affecte pas les gaz de la même manière que les liquides.
• Les gaz sont constitués de particules très espacées.
• L'ajout d'énergie ou de chaleur accélère le mouvement des particules de gaz et augmente les collisions.
• Une résistance ou une friction accrue en résulte.

Viscosité et taux d'écoulement

• Les substances ont des viscosités différentes en raison des forces d'attraction spécifiques entre leurs particules.
• Plus la viscosité est élevée, plus le taux d'écoulement est faible, ce qui signifie qu'un fluide s'écoule moins facilement.
• Plus la viscosité est faible, plus le taux d'écoulement est élevé, ce qui signifie qu'un fluide s'écoule plus facilement.

Masse volumique

• Les solides ont une masse volumique plus élevée, indiquant qu'ils sont plus denses.
• Les particules des solides sont plus étroitement liées que dans les gaz.

Comparaison des masses volumiques

• Une substance coule si sa masse volumique est supérieure à celle du fluide dans lequel elle est placée.
• Une substance flottera lorsqu'elle aura une masse volumique inférieure à celle du fluide dans lequel elle est placée.
• Une substance flotte dans le fluide si sa masse volumique est égale à celle du fluide dans lequel elle se trouve.

Flotter ou Couler

• Les navires sont construits avec la masse volumique à l'esprit, en utilisant non seulement le métal, mais aussi l'air.
• La masse volumique combinée du navire et de l'air qu'il contient est inférieure à celle de l'eau, ce qui lui permet de flotter.
• Les sous-marins modifient leur capacité de flottaison en contrôlant l'air et l'eau dans leurs citernes.
• Un sous-marin flotte lorsque ses caissons contiennent de l'air, ce qui rend la masse volumique combinée du sous-marin et de l'air inférieure à celle de l'eau.
• Le sous-marin coule lorsque ses citernes sont remplies d'eau, ce qui augmente la masse volumique par rapport à l'eau environnante.

Masse volumique et température

• La température peut avoir un impact sur la masse volumique d'une substance.
• L'ajout d'énergie ou de chaleur entraîne une augmentation de la vitesse des particules et de la séparation, ce qui augmente le volume.
• La masse volumique diminue à mesure que le volume augmente, même si le nombre de particules reste constant.

Calcul de la masse volumique

• Le rapport de la masse d'un matériau à son volume est sa masse volumique.
• Formule de masse volumique pour un solide: g/cm³
• Formule de masse volumique pour un liquide: g/ml
• Formule de masse volumique pour un gaz: kg/l

Flottabilité

• La flottabilité d'un objet dans un fluide dépend des forces agissant sur lui.