vignette|L'eau est une substance abondante sur la surface terrestre, se manifestant notamment sous forme de liquide. vignette|Diagramme montrant comment sont configurés les molécules et les atomes pour les différents états de la matière.
La phase liquide est un état de la matière ainsi qu'une forme de fluide. Ses molécules sont faiblement liées, ce qui rend le liquide parfaitement déformable, au contraire de l'état solide qui nécessite davantage d'énergie pour se déformer ; à l'inverse du gaz, les molécules sont tout de même liées et ne peuvent pas s'éloigner beaucoup les unes des autres, ce qui fait que la matière liquide a une cohésion que ne possède pas le gaz mais, comme dans les solides, les molécules sont très proches les unes des autres, ce qui rend les liquides difficilement compressibles.
Les liquides peuvent être miscibles ou non, en fonction des forces moléculaires grâce auxquelles un corps pur liquide possède une cohérence. Il est notamment possible dans un liquide d'avoir sept phases distinctes non miscibles..
Propriétés Les corps, selon les conditions de température et de pression, peuvent être sous forme de liquide, de gaz ou de solide (voir diagramme de phase). La forme liquide correspond à une forme de moindre énergie que le gaz (l'énergie cinétique des molécules d'un liquide est insuffisante pour rompre les forces qui se matérialisent par la tension superficielle) mais d'énergie supérieure à la forme solide (contrairement au solide, l'énergie cinétique des molécules suffit à les faire se déplacer spontanément les unes par rapport aux autres).
Viscosité Une caractéristique des liquides est leur viscosité, qui mesure l'attachement des molécules les unes aux autres, donc la résistance à un corps qui traverserait le liquide. Plus la viscosité est élevée, plus le liquide est difficile à traverser. Il y a donc toute une gamme d'états intermédiaires (pâte), qui rend la distinction difficile entre le liquide et le solide. En fait le meilleur test est celui de la rupture : un solide se brise et se fêle, et le reste ; un liquide se fend et se ressoude après la disparition de la cause de rupture, sans laisser d'autre trace qu'une onde.
L'hélium II (« superfluide ») ne possède pas de viscosité.
Tension superficielle Les liquides possèdent souvent aussi une tension superficielle, qui caractérise entre autres leur tendance à former des ménisques sur leurs bords, ainsi que les différents effets de la capillarité. Elle est en partie due aux forces liant les molécules (force de van der Waals, électrostatique, polarité) et à l'affinité des molécules du liquide pour un substrat donné (voir aussi Effet lotus).
Critères macroscopiques À l'état macroscopique, l'état liquide est caractérisé par les critères suivants : le liquide possède un volume propre : il ne dépend que de la température par effet de dilatation thermique, généralement faible ; le liquide n'a pas de forme propre : il prend celle du récipient sous l'effet de la pesanteur ; la surface libre au repos d'un liquide est plane et horizontale (dans un champ de pesanteur uniforme, à l'échelle voisine du mètre) à l'exception des bords (par effet de tension superficielle).
Exemples Dans des conditions normales de température et de pression, certaines substances chimiques sont liquides. En voici quelques exemples : l'eau, l'éthanol, l'acide sulfurique, le mercure, le dibrome, l'octane.
Confusions Verre
La nature de solide du verre est attestée par le fait qu'il propage les ondes S et les ondes P, alors qu'un liquide ne propage que les ondes P.
Gels et mousses Un liquide emprisonné par une matrice solide s'appelle un gel. Un liquide emprisonnant une grande quantité de bulles de gaz et dans un état de viscosité importante s'appelle une mousse.
Notes et références
Voir aussi
Articles connexes Mécanique des fluides Fusion Liquéfaction Solidification Vaporisation Cristal liquide Azote liquide Ballottement
Liens externes