Pression négative - Comment interpréter ?

[invite60478b87]

Bonjour à tous,

Je fais un TIPE sur le néttoyage par ultrasons qui fait intervenir le phénomène de cavitation.
Pour que la cavitation soit possible, il faut emettre des ondes ultrasonores de très fortes amplitudes.

La pression dans le liquide est lors du passage de l'onde:
P = Ph + Pasin(2Pift)
ou Ph est la pression hydrostatique
Pa l'amplitude de la depression

Voilà mon problème, avec une intensité sonore suffisante, on peut obtenir localement, une pression négative. Je me demande comment cela s'interprète physiquement.
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[invite6dffde4c]

Bonjour.
Une pression négative fait que la pression de vapeur du liquide est nettement plus grande et que le liquide s'évapore: ça crée des "cavités" pleines de vapeur.
Et on n'a pas besoin que ce soient des ultrasons. Mais ils sont moins gênants que les sons audibles.
Mais la pression négative existe. Dans un simple ménisque (sous vide) ou dans la sève des arbres en hauteur. Et les cavités ne se créent pas nécessairement. Il faut que les conditions soient favorables car la création d'une cavité demande de l'énergie: tension superficielle et chaleur de vaporisation.
Au revoir.

[invite60478b87]

Merci d'avoir répondu si rapidement.
Peut on le voir comme le fait que les molécules du fluides tirent sur les parois extérieur ? ( avec F = -PdSext )
Ce que je comprend pas trop aussi, c'est que ça crée des problèmes dans les équations ( genre l'équations des gaz parfaits par exemple ( peut etre que elle est plus vraie pour de telles pressions ? ))

Il faut que les conditions soient favorables car la création d'une cavité demande de l'énergie: tension superficielle et chaleur de vaporisation.

J'ai en effet vu que cela demandais beaucoup d'énergie, j'ai lu qu'il fallait des dépressions de l'ordre d'une centaine de bars.
Pourrais tu me dire comment peut on quantifier l'énergie nécessaire à la création d'une bulle ?

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Les pressions négatives ne peuvent se produire que dans les liquides (ou dans les solides, en tirant beaucoup sur la corde). Elles sont dues précisément aux forces qui maintiennent les molécules liées dans un liquide: les forces de Van der Waals.
Dans un gaz, elles existent, mais ne sont pas assez fortes.
Pour calculer l'énergie il suffit de multiplier la tension superficielle par la surface de la bulle, et d'ajouter l'énergie de vaporisation de la quantité de liquide qu'il faut pour remplir la bulle de vapeur à la pression de vapeur du liquide à la température de celui-ci. Cette énergie diminue si la bulle se forme autour d'une impureté (comme pour les boisons gazeuses).
Au revoir.

[A voir en vidéo sur Futura]