Mediaspace scheduled maintenance: Aug 25, 2026 07:00 - 12:00 AM. During this time, videos will be temporarily unavailable. Check status updates.

Séance de cours

Potentiels intermoléculaires et forces de surface dans les liquides

Dans cours

ME-469: Nano-scale heat transfer

In this course we study heat transfer (and energy conversion) from a microscopic perspective. First we focus on understanding why classical laws (i.e. Fourier Law) are what they are and what are their limits of validity. Next we discuss emerging opportunit ...

Description

Cette séance de cours explore les potentiels intermoléculaires dans les liquides, y compris les forces de van der Waals et les potentiels électriques à double couche. Il explore l'impact des limites sur le transport des liquides, la tension superficielle et les surfaces hydrophobes.

Cette vidéo est disponible exclusivement sur Mediaspace pour un public restreint. Veuillez vous connecter à Mediaspace pour y accéder si vous disposez des autorisations nécessaires.

Regarder sur Mediaspace

Enseignant·e

Giulia Tagliabue

Dr. Giulia Tagliabue is an Assistant Professor at the Institute of Mechanical Engineering (IGM). She obtained her B.S. and M.S degrees cum laude in Mechanical Engineering from the University of Udine in Italy. Concurrently she also obtained the diploma from the Scuola Normale Superiore of Udine. In 2015 she obtained her PhD in Mechanical Engineering from ETH Zurich with a thesis on nanophotonic design for light-to-heat and light-to-charge conversion devices. In 2015 Dr. Tagliabue was awarded the Early Mobility Fellowship from the Swiss National Science Foundation and moved to Caltech as a PostDoctoral fellow. In 2017, thanks to the award of an Advanced Mobility Fellowship, she prolonged her stay at Caltech. Here, in collaboration with the Joint Center for Artificial Photosynthesis (JCAP) she investigated coupled light, heat and charge transfer processes in nanophotonic structures and low-dimensional materials for photoelectrochemical and photovoltaic sustainable energy conversion.

Source officielle

Concepts associés (32)

Tension superficielle

vignette|et aux gerridés de se déplacer à la surface d'une mare. La tension superficielle est un phénomène physico-chimique lié aux interactions moléculaires d'un fluide. Elle résulte de l'augmentation de l'énergie à l'interface entre deux fluides. Le système tend vers un équilibre qui correspond à la configuration de plus basse énergie, il modifie donc sa géométrie pour diminuer l'aire de cette interface. La force qui maintient le système dans cette configuration est la tension superficielle.

Densité surfacique d'énergie

La densité surfacique d'énergie ou énergie surfacique, voire densité énergétique (quand le contexte surfacique est clair), est la quantité d’énergie par une unité de surface. Dans le Système international elle se mesure en J/m (joules par mètre carré). Dans un contexte industriel on l'exprime souvent en kWh/m (kilowatts-heures par mètre carré). Cette grandeur physique est principalement utilisée dans l'étude physique des interfaces entre liquides non miscibles, ou entre liquide et gaz, où elle caractérise l'énergie nécessaire à former une interface d'une certaine surface.

Force intermoléculaire

Les forces intermoléculaires sont des forces de nature essentiellement électrostatique induisant une attraction ou une répulsion entre des particules chimiques (atomes, molécules ou ions). Ces forces sont en général bien plus faibles que les forces intramoléculaires qui assurent l'association des atomes dans les molécules.

Double couche électrique

La double couche électrique est un modèle décrivant la variation du potentiel électrique aux abords d'une surface. Elle intervient principalement lors de l'étude du comportement des colloïdes et des surfaces en contact avec des solutions. L'épaisseur de la double couche électrique est appelée longueur de Debye. Le modèle initial de la double couche électrique est attribué à Helmholtz (1879). Mathématiquement, il a simplement assimilé la double couche à un condensateur, en se basant sur un modèle physique dans lequel une couche d'ions est adsorbée à la surface.

Hydrophobie (physique)

L’hydrophobie (du grec υδρο, hydro = eau, et Φόβος, phóbos = répulsion) caractérise les surfaces qui semblent repousser l'eau. En réalité, il ne s'agit pas d'une réelle répulsion, mais plutôt du fait que l'eau étant une molécule polaire, elle a une très nette attirance préférentielle pour les autres molécules polaires, ce qui va amener ces molécules à s'assembler entre elles et former des billes qui semblent être repoussées par les molécules non polaires avec lesquelles elles n'ont pas une aussi forte affinité, alors qu'en réalité, ce sont les affinités entre les molécules polaires qui chassent vers l'extérieur de ces billes les molécules qui n'ont pas la même affinité avec elle - un peu de la même façon que le gradient de pression de l'eau chasse de son sein les corps moins denses (qui n'ont donc pas la capacité de générer en leur sein un gradient de pression aussi raide).

Afficher plus

Séances de cours associées (37)

Collapse des polymères : covolume et énergie libre

Explore l'effondrement des polymères, en mettant l'accent sur le covolume et l'énergie libre dans le processus.

Cinétique chimique: Mécanisme de Lindemann-Hinshelwood

Explique le mécanisme de Lindemann-Hinshelwood dans la cinétique chimique et le concept d'un état de transition sur une surface d'énergie potentielle.

Chimie interfaciale: tension de surface, adsorption, électrocinétique

Couvre la tension de surface, l'adsorption et l'électrocinétique, y compris l'interface gaz/liquide, l'isotherme de Langmuir et l'électro-osmose.

Tension de surface et angle de contact

Explore la tension de surface, les angles de contact et les forces interfaciales en gouttes sur différentes surfaces.

Stabilité des colloïdes : Théorie DLVO et potentiel de membrane

Explore la théorie DLVO et le potentiel membranaire pour comprendre la stabilité colloïdale et les forces entre les surfaces chargées.

Afficher plus

Concepts associés (32)

Tension superficielle

Densité surfacique d'énergie

Force intermoléculaire

Double couche électrique

Hydrophobie (physique)

Afficher plus