transport (phénomène de).

transport (phénomène de). PHYSIQUE : ensemble des processus par lesquels un système physique hors d'équilibre revient à l'équilibre. La théorie des phénomènes de transport s'applique à des systèmes dans lesquels existe un écart à l'équilibre thermodynamique. Le second principe de la thermodynamique implique que ces systèmes vont évoluer spontanément vers l'équilibre, mais ne donne aucune indication sur les conditions de ce retour, ce que fait la théorie du transport, du moins lorsque cet écart à l'équilibre n'est pas trop grand. L'idée centrale de la théorie, qui s'applique essentiellement à des systèmes assimilables à des gaz parfaits dilués, est que le retour à l'équilibre s'effectue par l'intermédiaire de collisions entre les particules du gaz, chaque collision permettant à une certaine grandeur physique (impulsion, énergie, charge électrique, etc.) de se transférer statistiquement d'une particule à l'autre, mais de façon à rétablir l'équilibre. Théorie élémentaire du transport. Une situation hors d'équilibre se traduit par le fait que la valeur moyenne d'une certaine grandeur physique n'est pas la même en deux points voisins d'un système. Cette variation d'un point à un autre s'exprime par l'existence d'un gradient, grandeur vectorielle qui caractérise la direction où la grandeur varie le plus vite, ainsi que l'intensité de cette variation. Dans la théorie élémentaire, on suppose que les collisions assurent un transport (un flux) de la grandeur hors d'équilibre proportionnel à ce gradient, le coefficient de proportionnalité pouvant alors se calculer très simplement, moyennant quelques hypothèses simplificatrices. C'est ainsi qu'un déséquilibre thermique donne naissance à un flux d'énergie thermique (qui n'est autre que de l'énergie cinétique des particules), allant des régions les plus chaudes vers les plus froides. Le coefficient spécifique de ce transport est la conductivité thermique, dont on sait qu'elle est beaucoup plus grande pour un métal, où un gaz d'électrons assure le transport, que dans un isolant, dépourvu d'électrons mobiles. Lorsqu'une partie d'un système homogène est animée d'un mouvement global de translation par rapport à une autre, il existe des forces qui tendent à uniformiser la vitesse dans l'ensemble du système : ce sont les forces de viscosité ; le coefficient correspondant, qui mesure l'efficacité du transfert de vitesse d'une zone à l'autre, est le coefficient de viscosité. Lorsque la concentration d'une certaine molécule n'est pas homogène à l'intérieur d'un volume gazeux, par exemple lorsqu'on débouche un flacon de parfum dans une pièce, on sait que cette concentration tend à devenir homogène au bout d'un temps suffisant. Il s'agit là d'un transport de matière, et le coefficient de transport correspondant est le coefficient de diffusion. Le phénomène de diffusion se produit également dans les liquides et même les solides. Le courant électrique qui circule dans un métal ou un électrolyte en présence d'une différence de potentiel résulte également d'un phénomène de transport, la quantité transportée étant la charge électrique, et le coefficient, la conductivité électrique. Dans tous ces cas, il est possible de calculer, à partir des propriétés statistiques du « gaz », la valeur du coefficient de transport, qui est en général en accord avec les valeurs mesurées, même lorsque les conditions d'approximation de la théorie ne sont pas vérifiées. Il existe cependant des théories plus élaborées, qui tiennent compte en particulier de la nature et de la dynamique des collisions, ainsi que des situations où la proportionnalité entre flux et gradient n'est plus acceptable. En général, seules des solutions numériques calculables sur ordinateur existent dans ces cas. Complétez votre recherche en consultant : Les corrélats convection équilibre - 2.CHIMIE équilibre thermique g az thermodynamique