Liquide - Définition et Explications

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La phase liquide est un état de la matière.

Le liquide est une forme de fluide : les molécules sont faiblement liées, ce qui rend les liquides parfaitement déformables. Mais, à l'inverse du gaz, elles sont tout de même liées : une molécule (Une molécule est un assemblage chimique électriquement neutre d'au moins deux atomes, qui...) ne peut s'éloigner beaucoup d'une autre, ce qui fait que la matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses...) liquide (La phase liquide est un état de la matière. Sous cette forme, la matière est...) a une cohésion que ne possède pas le gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et...) (et comme dans les solides, les molécules sont très proches les unes des autres, ce qui rend les liquides difficilement compressibles).

Critères macroscopiques de l'état liquide

À l'état macroscopique,on caractérise l'état liquide par les critères suivants :

  • le liquide n'a pas de forme propre, il prend celle du récipient sous l'effet de la gravité (La gravitation est une des quatre interactions fondamentales de la physique.).
  • sa surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a...) libre au repos est plane (La plane est un outil pour le travail du bois. Elle est composée d'une lame semblable à celle...) et horizontale (bords mis à part ; voir tension (La tension est une force d'extension.) superficielle)
  • le liquide possède un volume (Le volume, en sciences physiques ou mathématiques, est une grandeur qui mesure l'extension...) propre, qui ne change qu'avec la température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et...), et en général peu.

Exemples

  • eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les...) liquide
  • huile (L'huile est un terme générique désignant des matières grasses qui sont à...)
  • vin
  • essence
  • acide (Un acide est un composé chimique généralement défini par ses réactions...)

Propriétés

Les corps, selon les conditions de température et de pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée...), peuvent être sous forme de liquide, de gaz ou de solide (voir diagramme (Un diagramme est une représentation visuelle simplifiée et structurée des concepts, des idées,...) de phase). La forme liquide correspond à une forme de moindre énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la...) que le gaz (l'énergie cinétique (L'énergie cinétique (aussi appelée dans les anciens écrits vis viva, ou force vive) est...) des molécules d'un liquide est insuffisante pour rompre les forces qui se matérialisent par la tension superficielle) mais d'énergie supérieure à la forme solide (contrairement au solide, l'énergie cinétique (Le mot cinétique fait référence à la vitesse.) des molécules suffit à les faire se déplacer spontanément les unes par rapport aux autres).

Viscosité

Une caractéristique des liquides est leur viscosité, qui mesure l'attachement des molécules les unes aux autres - et donc la résistance à un corps qui traverserait le liquide. Plus la viscosité est grande, plus le liquide est difficile à traverser. Il y a donc tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou...) une gamme d'état intermédiaires (pâte), qui rend la distinction difficile entre le liquide et le solide. En fait le meilleur test est celui de la rupture  : un solide se brise et se fêle, et le reste ; un liquide se fend et se ressoude après la disparition de la cause de rupture, sans laisser d'autre trace (TRACE est un télescope spatial de la NASA conçu pour étudier la connexion entre le...) qu'une onde (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible...). L'hélium (L'hélium est un gaz noble ou gaz rare, pratiquement inerte. De numéro atomique 2, il...) II (" superfluide ") ne possède pas de viscosité du tout.

Tension superficielle (À la surface d'un milieu dense (liquide ou solide) ou à l'interface entre deux milieux...)

Les liquides possèdent aussi une tension superficielle, qui caractérise entre autres leur tendance à former des ménisques sur leurs bords, ainsi que les différents effets de la capillarité (La capillarité est l'étude des interfaces entre deux liquides non miscibles, entre un liquide et...).

Questions fréquentes

Le verre (Le verre, dans le langage courant, désigne un matériau ou un alliage dur, fragile...)

Le verre est-il à considérer comme un solide, ou seulement un fluide (Un fluide est un milieu matériel parfaitement déformable. On regroupe sous cette...) très visqueux ? Les très vieilles vitres sont plus épaisses en bas qu'en haut ce qui pourrait suggérer que le verre s'écoule lentement vers le bas. Il n'en est rien ; le profil en forme de poire (La poire est un fruit climactérique constitué du réceptacle floral, le piridion, sur...) des vitraux anciens n'est pas dû à l'écoulement du verre durant plusieurs siècles, mais au procédé de fabrication. Le verrier fabriquait la plaque de verre à partir d'une boule de verre visqueux qu'il mettait en rotation, pour obtenir progressivement un disque (Le mot disque est employé, aussi bien en géométrie que dans la vie courante, pour désigner une...) de verre grâce à la force (Le mot force peut désigner un pouvoir mécanique sur les choses, et aussi, métaphoriquement, un...) centrifuge. Le bord du disque était alors plus épais que le centre. Le verrier posait ensuite les plaques avec le bord épais en bas pour des raisons de stabilité. Dans le cas des vitraux, la disposition des plaques répondait plus à des impératifs esthétiques, et on constate que le bord épais du verre peut être aussi bien en bas qu'en haut à gauche ou à droite. Ce qui est vrai, c'est que le verre n'est pas cristallin (solide organisé régulièrement), mais un solide " amorphe " (littéralement " sans forme "), dans lequel la position des molécules est fixe mais aléatoire, comme dans un fluide observé à un moment donné.

La nature de solide du verre est attestée par le fait qu'il propage les ondes S et les ondes P, alors qu'un liquide ne propage que les ondes P.

Gels et mousses

Un liquide emprisonné par une matrice solide s'appelle un gel. Un liquide emprisonnant une grande quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire,...) de bulles de gaz et dans un état de viscosité importante s'appelle une mousse.

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