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Nous n'avons tenu compte jusqu'ici que de deux lois de conservation: celle de
la masse et celle de la quantité de mouvement; ceci supposait implicitement
que la température du fluide était connue et constante (au moins en
première approximation). Or on sait que les variations de
température entraînent des dilatations et que ceci engendre en particulier
dans les fluides des mouvements de convection (l'air chaud, plus léger, a
tendance à monter et à laisser sa place à l'air plus froid); de même
les coefficients caractéristiques d'un milieu dépendent de la
température (par exemple l'huile chaude et plus fluide que l'huile froide).
Inversement, les frottements internes ou externes au cours d'un mouvement
engendrent des variations de température. Tout ceci montre que les
variations de pression, masse volumique, de vitesse ou déplacement et de
température sont couplées; il est donc nécessaire d'introduire de
nouvelles relations pour tenir compte de ce couplage.
Ces relations vont,
comme précédemment, se diviser en deux familles:
la première famille de relation, valable pour un milieu continu en
général, exprime les deux principes fondamentaux de la thermodynamique:
loi de conservation de l'énergie et la croissance irréversible
de l'entropie d'un système, que nous n'utiliserons pas explicitement ici.
La seconde famille de relations sera au contraire caractéristique du milieu:
elles traduirons d'une part l'expression de l'énergie en fonction des
variables thermodynamiques du milieu (loi d'états déjà rencontrées
dans des cas simples de fluides incompressible ou compressible barotrope) et
les lois de dissipation du milieu, qui sont des lois de comportement.
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Michel Moncuquet
DESPA, Observatoire de Paris
2001-03-05