Thème 3 PSV : Transport de particules Flashcards
Qu’est-ce que le phénomène de diffusion ?
Phénomène ou 2 ou plusieurs fluides en contact acquièrent une répartition et des propriétés physiques homogènes
Quelles sont les causes de la diffusion ?
L’agitation thermique
Forces extérieures (gravité, électrique…)
Gradients (température, pression…)
Quels sont les fluides ?
Les liquides et les gaz
Définir un gaz
Molécules circulent très librement
Peu d’interactions entre elles
Définir un liquide
Molécules circulent bcp moins que dans un gaz
Plus d’interactions = ce qui assure la cohésion du liquid
Définir un solide
Molécules ne circulent pas, elles vibrent
Qu’est-ce que le coefficient de diffusion ?
Indicateur de la facilité à se diffuser dans une substance
Donner la formule du coefficient de diffusion
D=Kb.T/6.π.η.r D = coefficient de diffusion m².s^-1 Kb = constante de Boltzmann = 1,38.10^-23 J.K^-1 T = température en Kelvin 6 = Ø π = Ø η = viscosité dynamique Pa.s r = rayon de la particule en m
Donner la formule qui relie la constante de Boltzmann Kb au Nombre d’Avogadro
Kb = R/Na Kb = la constante de Boltzmann = 1,38.10^-23 J.K-1 R = la constante des gaz parfaits = 8,31 J.mol^-1.K^-1 Na = Nombre d'Avogadro = 6,02.10^23 mol-1
Redonner la formule du coefficient de diffusion en fonction de la formule qui relie Kb, Na et R
D=R.T/6.Na.π.η.r D = coefficient de diffusion m².s^-1 R = constante des gaz parfaits = 9,81 J.mol^-1.K^-1 T = température en Kelvin 6 = Ø π = Ø η = viscosité dynamique Pa.s r = rayon de la particule en m Na = nombre d'Avogadro = 6,02.10^23 mol^-1
De quoi dépend D ?
De la nature des particules i qui diffusent et de la nature des particules j dans lesquelles i diffusent
Comment calcule-t-on la valeur moyenne du carré de la distance parcoure par une particule au bout d’un temps t ?
1 dimension = ligne : gauche/droite
√²=√2D(t)
D=1/2./t
2 dimensions = surface : gauche/droite/haut/bas
√²=√4D(t)
D=1/4./t
3 dimensions = espace :
√²=√6D(t)
D=1/6./t
Comment s’effectue le transport par diffusion des molécules ?
Des régions riches vers les régions pauvres
Vers quoi tend le transport par diffusion des particules ?
Vers l’homogénéité
À quoi est lié le transport par diffusion des molécules ?
À l’agitation thermique
Qu’est-ce que le scientifique Fick postule ?
Que le flux de particules dans une direction est proportionnel au rapport entre sa variation de concentration et la distance sur laquelle est mesurée la variation (=> gradient de concentration)
Comment évolue le phénomène de transport des particules (=flux net de particules) ?
il ralentit au cours du temps jusqu’à sembler s’arrêter quand le nombre de particules par unité de volume est le même partout = quand la solution est homogène
Enoncer la première loi de Fick
Jn(x,t)=-α.∂n(x,t)/∂x=-D.∂n(x,t)/∂x
Jn(x,t) = m^-2.s^-1
D/α=m².s^-1
∂n(x,t)=m^-3
∂x=m
Unité du Pascal ?
=N.m^-2 ⇔ J.m^-1.m^-2 ⇔ J.m^-3 ⇔ kg.(m.s-1)².m^-3 ⇔ kg.m².s^-2.m^-3 ⇔ kg.m^-1.s^-2
À quoi correspond la viscosité ?
Plus c’est visqueux plus le déplacement est difficile, plus la diffusion est difficile
