L'équation utilisée pour décrire la pression exercée par la masse d'un gaz ou d'un liquide dans une colonne est : 𝑃 = 𝜌 𝑔 ℎ , où 𝑃 est la pression, 𝜌 est la masse volumique du fluide, 𝑔 est l'accélération due à la gravité (9,81 m/s2 pour la Terre) et ℎ est la hauteur du point considéré.
Il existe un lien entre altitude et pression. En effet, plus l'altitude augmente et plus la pression diminue. On considère que la pression diminue d'un facteur 10 tous les 16 km de plus. Le baromètre est un outil qui permet de mesurer la pression atmosphérique.
Elle équivaut à la hauteur manométrique, soit 1 bar égal 10 mètres.
L'air atmosphérique, comme tous les corps, est attiré par la Terre et son poids est à l'origine de la pression atmosphérique. En gagnant de l'altitude, la pression atmosphérique diminue puisque l'épaisseur de la colonne d'air s'amincit.
La loi de Boyle-Mariotte décrit la relation entre la pression et le volume d'un gaz. Elle stipule que, à température constante, le volume occupé par une certaine quantité de gaz est inversement proportionnel à sa pression.
La loi de Boyle-Mariotte a été établie par les physiciens Robert Boyle, irlandais, et Edme Mariotte, français. Énoncé de la loi de Boyle-Mariotte : À température constante, pour une quantité de matière donnée de gaz, le produit de la pression P par le volume V de ce gaz ne varie pas : P × V = constante.
Elle se calcule grâce à la formule fondamentale suivante : P = F/S, soit la pression est égale à la force appliquée en Newton, divisée par la surface (dont le résultat s'exprime en Pascals). Ainsi, si une force d'un Newton est exercée sur une surface d'un mètre carré, alors la pression exercée sera d'un Pascal.
La pression atmosphérique varie d'un endroit à l'autre sur la Terre. En effet, plus on monte en altitude, plus la pression diminue. Comme l'air est plus rare à haute altitude qu'à basse altitude, on y trouve moins de molécules de gaz par unité de volume. L'air froid a une masse volumique plus grande que l'air chaud.
En règle générale, la pression atmosphérique diminue de moitié à environ 5 500 mètres et la température moyenne de l'atmosphère diminue de 6,5 °C par 1 000 mètres. Cependant ce taux n'est valable que pour une atmosphère normalisée et varie en fait selon le contenu en vapeur d'eau et l'altitude.
La masse volumique (masse des molécules gazeuses, divisée par le volume qu'elles occupent) de cette masse d'air chauffée est donc plus petite (masse inchangée, divisée par un volume plus grand). Comme la masse volumique de l'air chauffé a diminué, il apparaît comme plus léger et peut donc monter dans la colonne d'air.
20 ATM / 20 Bar / 200 mètres:
Votre montre est résistante à l'eau dans toutes les formes de sports nautiques et de plongée récréative (jusqu'à 30 mètres).
Cette valeur équivaut à 1 bar. Par exemple, une montre qui affiche une étanchéité de 10 atm est étanche jusqu'à une pression de 10 bars, soit 100 mètres de profondeur.
Pour déterminer l'altitude d'une montagne, ou plutôt la différence de hauteur entre le sommet H de la montagne et un point A de la plaine, une première idée pourrait être de mesurer la hauteur angulaire αv du sommet depuis le point A. La hauteur HH' est donnée par : HH' = tan(αv) x AH' ou HH' = sin(αv) x AH.
En altitude, respirer devient de plus en plus difficile, car l'air se raréfie. La pression at- mosphérique diminue de moitié tous les 5500 mètres au-dessus du niveau de la mer.
Changement de pression
Plus on monte en altitude, plus elle baisse puisque l'air se raréfie. Les molécules de l'eau perdent donc leur cohérence plus vite puisqu'il y a moins d'air pour « peser » sur elles : résultat, à chaque palier de 300 mètres, l'eau bout à 1 degré de moins.
La pression atmosphérique diminue avec l'altitude. Plus on s'élève dans l'atmosphère, moins il y a d'air au-dessus et donc moins le poids est grand. Il y a moins d'air au-dessus du niveau de 12 km qu'au-dessus du niveau de 5 km. La pression est donc plus grande au niveau de 5 km qu'à 12 km.
Dans la zone de haute pression, par contre, l'air circule vers le bas. Cela entraîne une augmentation de la température et la dissolution du nuage. Dans les zones de haute pression, le temps est généralement beau.
La pression atmosphérique change légèrement selon le temps qu'il fait. Elle est un peu plus basse lorsque le temps est couvert ou pluvieux, (dépression) et un peu plus haute lorsqu'il fait beau (haute pression, ou anticyclone).
- Pression moyenne à 5 500 m d'altitude : 500 hPa. - Pression moyenne à 10 000 m d'altitude : 265 hPa.
Si la canalisation s'élargit, alors la vitesse diminue (puisque le débit est le produit de la vitesse par la section, les deux varient à l'inverse). Le théorème de Bernoulli nous indique alors que la pression augmente. À l'inverse, si la canalisation se rétrécit, le fluide accélère et sa pression diminue.
Avec l'altitude, la pression barométrique diminue et la quantité d'oxygène disponible est de plus en plus basse. Le corps se retrouve donc exposé à un manque d'oxygène que l'on appelle l'hypoxie.
Le principe de Pascal stipule qu'une variation de pression appliquée en un point dans un fluide en milieu fermé est répartie uniformément dans toutes les directions.
La pression de l'eau s'élève donc avec la profondeur : elle augmente de 1 bar tous les 10 mètres. Cette pression s'ajoute à celle de l'air atmosphérique qui a une valeur de 1 bar à la surface de l'eau.
D'après la loi de Boyle-Mariotte, à température constante et pour une quantité de gaz donnée, le produit de la pression p par le volume V est constant : p \times V = k, où k est une constante.