A la différence d'un gaz, si les molécules au sein d'un liquide sont dans un état désordonné, elles sont néanmoins maintenues entre elles par une force de cohésion. L'énergie de cohésion d'un liquide formé de molécules est l'énergie qu'il faut lui apporter pour dissocier ces molécules de façon à les faire passer à l'état gazeux.
Les molécules qui composent un liquide sont faiblement liées entre elles, ce qui rend ce liquide déformable. La force de liaison qui les maintient dépend du type de liquide. Elle se manifeste par la résistance que ce liquide oppose à un corps solide qui cherche à le traverser. Cette résistance est mesurée par un terme appelé coefficient de viscosité. Plus la viscosité d'un liquide est grande, plus il est difficile à traverser. L'inverse de la viscosité est la fluidité. Un liquide dont la viscosité est nulle est dit superfluide. L'hélium est superfluide en dessous de 2 K.
La viscosité dynamique d'un liquide se définit comme suit. Considérons deux couches très minces de ce liquide, parallèles entre elles et espacées d'un intervalle dz. Supposons que l'on cherche à déplacer la couche supérieure parallèlement à la couche inférieure. Les forces de liaison qui s'exercent entre les molécules tendent à s'opposee à ce mouvement. Leur résultante est assimilable à une force de frottement (frottement visqueux). Cette force peut s'écrire :
Dans cette formule le terme dv/dz est le taux de cisaillement. On comprend intuitivement que la vitesse relative des couches parallèles augmente en fonction de leur distance. S est la surface de la couche et mu est la viscosité dynamique, qui s'exprime en kg.m-1.s-1, ou encore en Pa.s (Pascal.seconde). La viscosité cinématique s’obtient en divisant mu par la masse volumique du liquide. L’unité de viscosité cinématique est le Stokes (St).
A 20°C, l’eau a une viscosité de 1.10-3 Pa.s et l’air de 1,8 10-5 Pa.s. Si l’on excepte les résines thermodurcissable, la viscosité diminue avec la température. Pour les liquides courants, on utilise plutôt comme unité le mPa.s (millipascal.seconde). A 20°C, l’essence est moins visqueuse que l’eau (0,65 mPa.s) et le mercure à peine plus (1,55 mPa.s). Le sang est modérément visqueux : 6 mPa.s en moyenne. Avec l’huile d’olive on entre dans la catégorie des liquides dont la viscosité est nettement perceptible : 84 mPa.s. Et que dire du miel liquide et de ses 6000 mPa.s ! Les substances pâteuses ont une viscosité qui s’exprime en kPa.s, voire en mégaPa.s. Le bitume à 20°C a une viscosité de 100 MPa.s !
Le verre peut être considéré comme un liquide dont la viscosité est infinie.
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