Un fluide est une matière qui peut s'écouler et prendre la forme du récipient qui la contient. Les deux principaux types de fluides sont les liquides et les gaz. Contrairement aux solides, ils ne conservent pas une forme fixe.

Les fluides sont présents partout : l'eau des rivières, l'air que nous respirons, le sang qui circule dans notre corps ou encore le pétrole transporté dans des canalisations.

• Un liquide possède un volume propre mais prend la forme de son récipient.
• Un gaz ne possède ni forme ni volume propres et occupe tout l'espace disponible.
• Les fluides peuvent être mis en mouvement : on parle alors d'écoulement.

Les fluides exercent une pression sur les surfaces qu'ils touchent. Plus on descend sous l'eau, plus la pression augmente, car le poids de l'eau située au-dessus devient plus important.

Lorsqu'un objet est plongé dans un liquide, il subit une force dirigée vers le haut appelée poussée d'Archimède. Cette force explique pourquoi certains objets flottent tandis que d'autres coulent.

Les gaz exercent eux aussi une pression. La pression atmosphérique correspond au poids de l'air qui entoure la Terre. Bien que nous ne la ressentions pas directement, elle agit en permanence sur tous les objets et sur notre corps.

L'étude des fluides permet de comprendre de nombreux phénomènes : le fonctionnement des canalisations, des barrages, des avions, des bateaux, des pompes, des seringues ou encore de la circulation sanguine.

La compressibilité des gaz

Les gaz possèdent une propriété particulière appelée compressibilité. Cela signifie que leur volume peut diminuer lorsqu'on augmente la pression. Contrairement aux liquides, les gaz peuvent donc être facilement comprimés.

Cette propriété s'explique par la disposition des particules qui composent un gaz. Elles sont très éloignées les unes des autres et se déplacent librement. Lorsqu'on comprime le gaz, les particules se rapprochent sans changer de nature.

• Plus la pression augmente, plus le volume d'un gaz diminue.
• Lorsque la pression diminue, le gaz se dilate et son volume augmente.
• Les liquides sont presque incompressibles, alors que les gaz sont très compressibles.
• La compressibilité dépend également de la température : un gaz chauffé a tendance à se dilater.

Exemple : lorsqu'on appuie sur le piston d'une seringue dont l'extrémité est bouchée, l'air qu'elle contient occupe un volume de plus en plus petit. En relâchant le piston, l'air reprend son volume initial et repousse le piston vers l'extérieur.

La compressibilité des gaz est utilisée dans de nombreux appareils. Les bouteilles de plongée, les extincteurs, les bouteilles de gaz, les pneus, les compresseurs, les systèmes pneumatiques et les amortisseurs fonctionnent grâce à des gaz comprimés.

Cette propriété est également importante en météorologie, en aéronautique et dans les moteurs. Elle permet de stocker de grandes quantités de gaz dans un faible volume et d'utiliser l'énergie emmagasinée lors de leur détente.