Fluide

Figure 1. Ce sont des molécules dans 3 états différents. Seuls les liquides et les gaz sont des fluides. Les molécules des solides étant très serrées n'ont pas la capacité de « s'écouler ».

Un fluide est une matière qui peut s'écouler facilement et comprend à la fois les liquides et les gaz. Ces matières contiennent souvent de l'énergie qui peut être exploitée comme énergie primaire. Il s'agit notamment de l'exploitation de flux d'énergie primaire comme :

• hydroélectricité - eau, un fluide, possède de l'énergie potentielle et circule dans le cycle de l'eau.
• vent - l'air en mouvement dans l'atmosphère déplace les pales du rotor de l'éolienne.
• énergie marémotrice - l'eau de l'océan possède une énergie cinétique qui peut être exploitée.

Un fluide peut être divisé en deux catégories : les fluides incompressibles et les fluides compressibles. En général, les fluides à l'état liquide, comme l'eau, sont des fluides incompressibles car leur densité reste essentiellement constante lorsque la pression change. Inversement, les fluides compressibles (la plupart des gaz) changent de densité s'il y a un changement de pression, ce qui signifie qu'ils peuvent être comprimés, ce qui rend ces fluides vitaux pour des choses comme les moteurs thermiques.

Les moteurs thermiques bénéficient de ce changement de volume dû à un changement de pression pour faire tourner des turbines. Ce processus permet aux humains de bénéficier de l'énergie chimique du charbon, du pétrole, du gaz naturel et des biocarburants. Le même processus permet aux gens de produire de l'électricité dans les centrales nucléaires et par l'énergie géothermique.

Lorsque la température et la pression sont suffisamment élevées, il se forme un type exotique de matière qu'il est difficile d'identifier comme étant un liquide ou un gaz, car il présente des propriétés des deux. Cet état s'appelle un fluide supercritique et est utilisé dans les usines de charbon supercritique et les réacteurs nucléaires supercritiques.

La mécanique des fluides est la branche de la physique ou de l'ingénierie qui étudie comment les fluides se déplacent et agissent. C'est la clé d'une compréhension approfondie des principaux flux d'énergie énumérés ci-dessus. Il faut des années d'études approfondies pour comprendre cette discipline, mais un bon point de départ est le portail spécial sur les fluides de la page hyperphysics.

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