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Les Fluides Unité 2

Unité 2. Chapitre 7 7-1 La théorie particulaire 1. La matière est formée de minuscules particules. 2. Une substance pure est formée de particules identiques

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  • Chapitre 7
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  • La thorie particulaire 1. La matire est forme de minuscules particules. 2. Une substance pure est forme de particules identiques. Des substances diffrentes sont formes de particules diffrentes. 3. Les particules sont espaces les unes des autres. 4. Les particules sont toujours en mouvement. Quand les particules acquirent de lnergie elles se dplacent plus vite. 5. Dans une substance, les particules sattirent mutuellement: lintensit de la force dattraction dpend du type de particule.
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  • Toutes les particules se comportent selon cette thorie mais leur comportement change beaucoup selon leur tat physique.
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  • Les solides Les particules dun solide sont serrs les unes contre les autres Les solides possdent une forme dtermine Les particules vibrent sur place elles ne sparent jamais de leurs voisins elles sont trs attires aux particules voisines Le sucre, la farine, le sel, le sable
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  • Les liquides Les particules peuvent glisser les unes contre les autres et changer de position elles chappent la force dattraction des particules voisines mais restent les unes contre les autres Pour cette raison les liquides prennent la forme de leur contenant. Aussi, les liquides ne peuvent pas vaincre la force dattraction gravitationnelle. Les liquides scoulent vers le point le plus bas.
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  • Les gaz Les particules dun gaz sont trs loignes les unes des autres et peuvent se dplacer librement dans toutes les directions Les gaz prennent la forme de leur contenant. Les particules peuvent vaincre lattraction gravitationnelle et monter la verticale ou flotter Elles se dplacent dune zone trs concentre vers une zone faible en concentration elles diffusent lintrieur de leur contenant
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  • SolidesLiquidesGaz Forme dfinieForme indfinie Volume dfinie Volume indfinie Particules rapproches Particules distantes Vibrent sur place Scoulent librement Se dplacent au hasard
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  • Un fluide est une substance qui scoule. Les gaz et les liquides scoulent car ils nont pas de forme dfinie Des exemples des fluides: Lair comprim dans un pneu Leau Le sirop
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  • La viscosit La viscosit indique la consistance dune liquide si elle est clair (thin) ou consistant (thick) La viscosit indique aussi la rsistance dun fluide lcoulement Quelquefois les particules ont de la difficult dpasser les unes les autres (la friction) La plus leve la friction = la plus leve la viscosit La viscosit est aussi affecte par: la taille des particules, la forme des particules et lattraction entre les particules
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  • Des exemples de la viscosit Lhuile pour moteur trop liquide, elle ne peut pas lubrifier des pices du moteur La beurre arachide dans la rfrigrateur, elle deviendra trop paisse La peinture si elle est trop liquide ou trop paisse, elle ne stendra pas
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  • Le dbit On dtermine le dbit dune substance en mesurant la dure dcoulement dun fluide dun point un autre Quel fluide scoulera le plus rapidement? leau vs lhuile vgtale le miel vs la mlasse
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  • ViscositDbitDescription leveLentepaisse FaibleRapideLiquide
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  • La temprature Les particules sont toujours en mouvement. Quand les particules acquirent de lnergie elles se dplacent plus vite. Quand on chauffe une liquide, les particules ont plus dnergie elles peuvent sloigner plus facilement les unes les autres Avec cette distance agrandie, il y a moins de friction et la viscosit diminue Par contre, quand les particules perdent de lnergie, la friction augmente. Alors, la viscosit augmente. Exemple: Quand on chauffe le miel
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  • La concentration Les particules sont espaces les unes des autres. Quand une substance est concentre, il y a plus de particules dans un volume donn. Dhabitude, quand on augmente la concentration on augmente la viscosit Exemple: La diffrence entre le lait crm, le lait 1%, le lait 2%, le lait entier et la crme
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  • Les forces dattraction Dans une substance, les particules sattirent mutuellement: lintensit de la force dattraction dpend du type de particule. Lintensit de la force dattraction entre des particules influence beaucoup leur viscosit: si lattraction est intense, le liquide scoulera lentement Il y a aussi une attraction entre les particules dun liquide et la surface sur laquelle le liquide coule
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  • Exemple: les gouttelettes de pluie qui peuvent tre observes sur une corde linge aprs une averse: les particules deau demeurent ensemble pour former des gouttelettes (les particules de leau sont attires les unes les autres)et les gouttelettes demeurent sur la corde linge (les particules de leau sont attires la corde
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  • La masse est la quantit de matire que contient une substance. Dhabitude, on mesure la masse en g ou kg Le volume est la quantit despace qui est occup par une substance. On exprime le volume des liquides et des gaz en ml; des solides en cm 3 On calcule le volume en utilisant la formule mathmatique: V=L *l*h
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  • La masse volumique La quantit de matire dans un volume donn La distance entre les particules Exemple: Figure 8.1 La circulation dune autoroute
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  • La masse volumique est influence par lattraction entres les particules SolideLiquideGaz ParticulesTrs proches Prochesloignes Masse Volumique HauteModrFaible
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  • Le calcul de la masse volumique Masse volumique = Masse (m) / Volume (V) La masse volumique des liquide et des gaz sont exprime en g/ml; des solides en g/cm 3 Exemples p 312-314
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  • Les changements de temprature et la masse volumique La masse volumique dune substance pure ltat solide est plus grande que sa masse volumique ltat liquide. La masse volumique dune substance pure ltat liquide est plus grande que sa masse volumique ltat gazeux. Pourquoi? Les particules occupent plus despace quand ils sont chauffs.
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  • Lexception??? Leau!!! Dans la forme solide, les particules de leau se sparent un peu avant de simmobiliser et le volume augmente un peu. La masse volumique de la glace est infrieure celle de leau liquide cest la raison pourquoi la glace flotte!
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  • La temprature, la masse volumique et la vie quotidienne Les pneus: plus dair ncessaire en hiver quen t (la masse volumique augmente en hiver) Une montgolfire: la masse volumique lintrieur du ballon est inferieure qu lextrieur elle flotte! Le bois fraichement coup contient plus de leau que le bois sch alors il a une masse volumique leve
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  • Chapitre 9
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  • Les forces peuvent modifier le mouvement dun objet. Une force peut tre une pouss ou une traction; elle peut mettre un objet en mouvement ou larrter. Les forces peuvent tre en quilibre ou en dsquilibre.
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  • Les forces sont en quilibre quand deux forces opposs, de la mme intensit, sexercent en directions opposs.
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  • Les forces en dsquilibre peuvent commencer, ralentir, acclrer ou arrter un mouvement. Elles peuvent aussi changer la direction dun mouvement. Le mouvement dpend sur la vitesse et la direction des forces.
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  • La masse La masse est la quantit de matire dans un objet. Lunit de mesure pour la masse est le gramme (g), kilogramme (kg) etc. La masse est la mme partout dans lunivers
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  • Le poids Le poids est la quantit de force que la gravite exerce sur un objet. Lunit de mesure pour le poids est le newton (N). Le poids diffre selon la quantit de gravite exerce (les plantes dans le systme solaire).
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  • La flottabilit La gravit attire un objet vers le centre de la Terre. Quand un objet est immerg dans un fluide, le fluide exerce une force vers le haut. Sil y a un quilibre des forces, lobjet flottera. Sil y a un dsquilibre des forces, lobjet pourrait slever ou senfoncer.
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  • Le principe dArchimde La pousse (flottabilit) qui sexerce sur un objet plong dans un fluide est gale au poids (force gravitationnelle) du volume de fluide qu'il dplace. Quand un objet est immerg dans un fluide, il dplace une certain quantit de fluide: le volume de fluide que dplace un objet est gal au volume immerg de lobjet Si lobjet est plus lourd que le fluide quil dplace, il exerce une force suprieure et lobjet senfoncera. Si lobjet est plus lger que le fluide quil dplace, il exerce une force inferieur et lobjet flottera
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  • La flottabilit et la masse volumique La flottabilit exerce sur un objet est plus grande dans leau sale que dans leau douce car la masse volumique de leau sale est suprieure celle de leau douce (ses particules sont plus rapproches).
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  • La masse volumique moyenne La masse totale de toutes les composantes dun objet divise par le volume totale. Exemple: Les gilets de sauvetage ont une masse volumique trs faible. Le gilet diminue la masse volumique moyenne dune personne pour lui permettre de flotter dans leau. Exemple: les sous-marins (p341), une montgolfire (p342)
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  • La pression Laction dune force (mesure en Newtons) sur une certaine aire (mesure en m 2 ) de surface. Alors la pression est mesure en N/ m 2 ou pascal (Pa). On peut conclure que: 1. Plus la force est importante, plus la pression est leve. 2. Plus la surface est petite, plus la pression est leve.
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  • Le calcul de la pression Pression = force (F)/aire (A) Exemples p 351-353
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  • Le principe de Pascal Toute pression exerce sur un fluide en vase clos est transmise intgralement partout dans le fluide et dans toutes les directions. Exemple: un tube de dentifrice
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  • La compressibilit des solides, des liquides et des gaz La compressibilit est la possibilit de forcer des particules dune substance occuper une espace plus petit. Les solides et les liquides sont incompressibles. On ne peut pas diminuer leur volume. Par contre, les gaz sont compressibles.
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  • Les systmes hydrauliques Lhydraulique est ltude de la pression dans les liquides. Un systme hydraulique est un dispositif qui transmet une force travers un liquide pour gnrer un mouvement ailleurs. On applique une force sur un liquide confin et le liquide est pouss lautre extrmit du systme. Exemple: Une chaise de dentiste
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  • Les systmes pneumatiques La pneumatique est ltude de gaz sous pression. Un systme pneumatique est semblable au systme hydraulique, sauf quil utilise un gaz au lieu dun liquide. Le gaz est comprim (dans un compresseur) et la pression est augmente. Quand la pression est libre, les particules dair sloignent rapidement les unes des autres. La force produite est intense. Exemple: les outils de construction
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  • La pression et le volume dun gaz Robert Boyle a dcouvert que si on augmente la pression sur un gaz, son volume diminuera (si la temprature reste constante). Ce principe sappelle la loi de Boyle.
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  • La temprature et le volume dun gaz Le volume dun gaz augmente quand sa temprature augmente (si la pression reste constante).
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  • La temprature et la pression dun gaz La pression exerce sur un gaz augmentera quand on lve la temprature (si le volume reste constante).