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Longueur capillaire

La longueur capillaire est une dimension caractéristique d'un liquide sur laquelle les forces capillaires et les forces gravitationnelles sont de même grandeur. Elle est souvent notée lc ou κ–1. Elle est à relier au nombre d'Eötvös utilisé en mécanique des fluides.

Définition

La longueur capillaire est définie parcol. 2''s.v.''_longueur_capillaire_1-0">[1] :

,

où :

  • est la tension superficielle (en N/m)s.v.''_tension_superficielle_2-0">[2] ;
  • est la masse volumique (en kg/m3)col. 1''s.v.''_masse_volumique_3-0">[3] ;
  • est l'accélération de la pesanteur (en m/s2)col. 1-2''s.v.''_accélération_de_la_pesanteur_4-0">[4].

On estime la longueur capillaire en comparant la pression de Laplace à la pression hydrostatique , lorsque l'on plonge à une profondeur dans un liquide de densité soumis au champ de gravité terrestre chap. 2,_sect._1_5-0">[5]. L'égalité de ces deux pressions définit alors la longueur capillairechap. 2,_sect._1_5-1">[5].

Lorsque la taille du système est plus petite que , les forces capillaires prédominent et les forces gravitationnelles peuvent être négligées.

Dans le cas de l'eau pure et à 20 °C, cette longueur capillaire est égale à 2,7 mm pour une tension superficielle de 70 × 10−3 N/m.

Notes et références

  1. col. 2''s.v.''_longueur_capillaire-1" class="mw-reference-text">Taillet, Villain et Febvre 2018, s.v. longueur capillaire, p. 438, col. 2.
  2. s.v.''_tension_superficielle-2" class="mw-reference-text">Taillet, Villain et Febvre 2018, s.v. tension superficielle, p. 723.
  3. col. 1''s.v.''_masse_volumique-3" class="mw-reference-text">Taillet, Villain et Febvre 2018, s.v. masse volumique, p. 447, col. 1.
  4. col. 1-2''s.v.''_accélération_de_la_pesanteur-4" class="mw-reference-text">Taillet, Villain et Febvre 2018, s.v. accélération de la pesanteur, p. 8, col. 1-2.
  5. chap. 2,_sect._1-5" class="mw-reference-text">Gennes, Brochard-Wyart et Quéré 2005, chap. 2, sect. 1, p. 38.

Bibliographie

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