113
Comprendre la physico-chimie par la plongée sous-marine.
Comprendre la plongée sous-marine par la physico-chimie
liquides augmente avec la
pression : c’est le principe des
cocotes minutes. La deuxième
exprime le fait que la tension
superfi cielle
20
d’un liquide
varie lorsque l’on ajoute un
soluté : c’est l’effet tensioactif
21
que l’on va retrouver dans les
phénomènes de mouillage ou
de détergence. Il est passionnant de dénicher, dans notre
vie de tous les jours, des situations qui éclairent les relations
démontrées en cours. À ce
titre, le sport, par sa diversité,
constitue un vaste domaine
d’illustration.
20. On attribue aux interfaces
entre deux milieux condensés
(liquide ou solide) ou entre
un milieu condensé et un gaz
(solide/gaz ou liquide/gaz) une
énergie interfaciale. Celle-ci varie
proportionnellement avec l’aire
de l’interface, A. Le coeffi cient de
proportionnalité γ est la tension
interfaciale (cas de deux milieux
condensés) ou superfi cielle (cas
d’une interface milieu condensé/
gaz). Pour une même aire,
l’énergie interfaciale est d’autant
plus grande que la valeur de γ
(exprimée en N.m
-1
) est élevée. La
valeur de la tension superfi cielle
de l’eau est grande : 72 N.m
-1 à
298 K.
21. Un tensioactif est un composé
qui modifi e la valeur de la
tension superfi cielle d’un liquide.
Les
composés
tensioactifs
sont le plus souvent des
molécules amphiphiles, c’està-dire qui présentent deux
parties de polarité différente,
l’une lipophile (qui dissout les
matières grasses) et apolaire,
l’autre hydrophile (miscible dans
l’eau) et polaire. Ces composés
diminuent la valeur de la tension
superfi cielle de la solution.
Ils permettent également de
solubiliser des phases non
miscibles à l’eau, (les matières
grasses
par
exemple),
en
interagissant avec elles et en
les rendant hydrophiles (effet
détergent).
Parmi tous les sports, la
plongée sous-marine occupe
une place particulière par la
richesse des situations que
l’on peut envisager, et aussi
par son attrait.
1.2. Pourquoi
la physico-chimie
et la thermodynamique
sont-elles importantes pour
le plongeur sous-marin ?
Tout simplement parce que
la plongée sous-marine est
une activité qui se déroule
dans un environnement sous
Figure 2
La diffi culté de l’enseignement
de la thermodynamique et de la
physco-chimie n’est pas d’écrire
des équations. Elle est de donner
un sens physique aux formalismes
et de les faire comprendre. Pour
cela, il faut trouver des domaines
d’application des lois et les traduire
en termes simples.
Comprendre la physico-chimie par la plongée sous-marine.
Comprendre la plongée sous-marine par la physico-chimie
liquides augmente avec la
pression : c’est le principe des
cocotes minutes. La deuxième
exprime le fait que la tension
superfi cielle
20
d’un liquide
varie lorsque l’on ajoute un
soluté : c’est l’effet tensioactif
21
que l’on va retrouver dans les
phénomènes de mouillage ou
de détergence. Il est passionnant de dénicher, dans notre
vie de tous les jours, des situations qui éclairent les relations
démontrées en cours. À ce
titre, le sport, par sa diversité,
constitue un vaste domaine
d’illustration.
20. On attribue aux interfaces
entre deux milieux condensés
(liquide ou solide) ou entre
un milieu condensé et un gaz
(solide/gaz ou liquide/gaz) une
énergie interfaciale. Celle-ci varie
proportionnellement avec l’aire
de l’interface, A. Le coeffi cient de
proportionnalité γ est la tension
interfaciale (cas de deux milieux
condensés) ou superfi cielle (cas
d’une interface milieu condensé/
gaz). Pour une même aire,
l’énergie interfaciale est d’autant
plus grande que la valeur de γ
(exprimée en N.m
-1
) est élevée. La
valeur de la tension superfi cielle
de l’eau est grande : 72 N.m
-1 à
298 K.
21. Un tensioactif est un composé
qui modifi e la valeur de la
tension superfi cielle d’un liquide.
Les
composés
tensioactifs
sont le plus souvent des
molécules amphiphiles, c’està-dire qui présentent deux
parties de polarité différente,
l’une lipophile (qui dissout les
matières grasses) et apolaire,
l’autre hydrophile (miscible dans
l’eau) et polaire. Ces composés
diminuent la valeur de la tension
superfi cielle de la solution.
Ils permettent également de
solubiliser des phases non
miscibles à l’eau, (les matières
grasses
par
exemple),
en
interagissant avec elles et en
les rendant hydrophiles (effet
détergent).
Parmi tous les sports, la
plongée sous-marine occupe
une place particulière par la
richesse des situations que
l’on peut envisager, et aussi
par son attrait.
1.2. Pourquoi
la physico-chimie
et la thermodynamique
sont-elles importantes pour
le plongeur sous-marin ?
Tout simplement parce que
la plongée sous-marine est
une activité qui se déroule
dans un environnement sous
Figure 2
La diffi culté de l’enseignement
de la thermodynamique et de la
physco-chimie n’est pas d’écrire
des équations. Elle est de donner
un sens physique aux formalismes
et de les faire comprendre. Pour
cela, il faut trouver des domaines
d’application des lois et les traduire
en termes simples.