- TRANSPORT (COEFFICIENTS DE)
- TRANSPORT (COEFFICIENTS DE)TRANSPORT COEFFICIENTS DECoefficients Lik des relations linéaires (équations de transport) qui existent, en première approximation, entre les courants 淋 size=1晴 («flux») des grandeurs extensives transportées Gi et les agents Xi («forces généralisées») engendrant le transport:
pour i = 1, 2, ...Les Lik sont des propriétés caractéristiques (en général tensorielles) d’un fluide, puisque, par définition, ils ne dépendent pas des Xi . Par extension, on continue cependant à parler de «coefficients de transports» lors même que les Lik sont des fonctions des Xi et qu’ils ne caractérisent plus exclusivement le fluide.Les densités gi (x , y , z ) des grandeurs extensives Gi sont des fonctions de position: densité de masse (transport de masse ou diffusion), densité de quantité de mouvement (dont le transport donne naissance au frottement intérieur du fluide, c’est-à-dire à la viscosité), densité d’énergie du mouvement d’agitation thermique des particules atomiques (transport de chaleur ou conduction thermique), densité de charge électrique (transport d’électricité par diffusion ou conduction électrique par diffusion), densité d’énergie potentielle électrique (transport d’électricité sans diffusion ou conduction électrique «de champ»), etc. Ce sont les forces Xi qui créent les différences entre les valeurs des gi aux différents points (x , y , z ) du système, et on les mesure généralement par les gradients des gi . Les flux 淋i , définis d’ordinaire par les densités des courants respectifs, tendent à combler ces différences. En régime stationnaire ou quasi stationnaire, la non-uniformité spatiale des gi est entretenue de l’extérieur et les courants se stabilisent.Si le choix des forces généralisées Xi et des flux 淋i est fait conformément aux critères de la thermodynamique des processus irréversibles, ce qui en restreint dans une certaine mesure l’arbitraire, on a Lik = Lki (relations de réciprocité d’Onsager), où Lki est le transposé de Lki . La superposition des courants, dans le cas général i 礪 1, introduit souvent des effets inattendus. Par exemple, dans le cas d’un gaz d’«électrons» de concentration uniforme (métal, semi-conducteur homogène, etc.), mais de potentiel électrique et de température non uniformes, il y a simultanément conduction d’électricité et de chaleur. Il apparaît, au niveau du gaz d’électrons, une interaction entre les effets électriques et thermiques donnant lieu aux effets thermoélectriques.En théorie statistique des coefficients de transport, on utilise plusieurs méthodes. La méthode élémentaire fait appel aux notions de collision, libre parcours moyen l , etc. Le résultat (Boltzmann) pour i = 1 est respectivement:
où 麗 益th 礪 est la vitesse moyenne d’agitation thermique désordonnée. La méthode de l’équation cinétique pour une particule (Boltzmann, etc.) fait également appel, en général, à la notion de collision, sinon à celle de parcours moyen, et donne la fonction de distribution des positions et des vitesses d’une particule, utilisée par la suite dans le calcul des Lik . La méthode des corrélations (Kubo, etc.) utilise la fonction de distribution (ou, en théorie quantique, la matrice-densité) globale indépendamment de toute représentation de l’interaction des particules par des collisions.
Encyclopédie Universelle. 2012.
