La Pression

[max1395]

Bonjour,

Voila je suis en ce moment en plein cour sur la pression sous l'eau. J'ai quelques questions dessus que je ne comprend pas .J'ai un exercices a faire . Données: Un plongeur descend a 30m , Patm = 1 bar ; g = 9,81N.kg-1 ; masse volumique de l'eau salée (océan) p= 1040 SI .

1) Quel est la pression à la surface de la mer

2)donner la valeur de la pression atmosphérique dans l'unité du système international

3)montrer que la pression augmente de 1 bat par 10 m de profondeur. Quel est la pression a 30 m de profondeur ?

4)....

Le problème est que j'ai beau relire mon cour je n'y arrive pas , JE VOUS DEMANDE PAS LES RÉPONSES , non je voudrais juste qu'on m'explique .

A la 1er question la formule devrait être :
1)P=F/S
mais je ne trouve ni le F , ni le S

Merci de m'aider
-----

[obi76]

Bonjour,

effectivement, P = F/S, mais n'as-tu pas vu autre chose dans ton cours (par exemple la pression hydrostatique) ?

[max1395]

Non la pression hydrostatique ne ma pas été enseigner

[arrial]

A la 1er question la formule devrait être :
1)P=F/S
mais je ne trouve ni le F , ni le S

Bon suaire


♦ on écrit p et non P
♦ la force est le poids de la colonne d'eau [plus la pression atmosphérique, donc de la colonne d'air, mais ce n'est pas utile à la question] située au dessus,
♦ et la surface est la section de cette colonne [admise comme constante.]


@+

[A voir en vidéo sur Futura]

[max1395]

J'ai pas tout compris , dans l'exercice , qui est quoi . Vu que la surface et l'eau d'un océan , on peut pas savoir et pareil pour le poids

[arrial]

J'ai pas tout compris , dans l'exercice , qui est quoi . Vu que la surface et l'eau d'un océan , on peut pas savoir et pareil pour le poids

Ça aurait dû être traité au moins une fois en cours ‼


Bon … quand y faut, i fÔ …



♦ en z = 0 [surface de l'océan], la pression vaut pa, pression atmosphérique
♦ en z = -h, il y a une hauteur h d'eau au dessus de ta tête, qui pèse sur cette tête ‼

Admettons que la section de cette tête vue d'en haut soit S
→ le volume d'eau au dessus vaut V = h.S
→ son poids, P = ρ.g.V [ρ = 1000 kg/m³ pour l'eau, environ]
→ P = ρ.g.h.S

La pression de l'eau valant P/S → p(eau) = ρ.g.h
La pression totale vaut donc cette pression plus celle de l'air en dessus :

→ p = pa + ρ.g.h




@+

[arrial]

Ça aurait dû être traité au moins une fois en cours ‼

Tu remarqueras, et c'est le fait essentiel, que la surface S ne compte pas dans le résultat final. C'est une variable muette, et c'est fondamental. Si ton prof ne sait t'expliquer ça, il faut en changer …


@ que peluche

[max1395]

Merci , je comprends un peu mieux . En situation , cela fais pour mon exercices :

Question 1 :

La pression a la surface de la mer est donc de :

p = pa + ρ.g.h

g = 9,81 N.Kg-1
h= 30 m
p=1040 SI .

Mais après je ne comprends plus .... comment je fais pour résoudre l'opération car ce n'est pas les même unité ? et il manque le "a"

Merci de votre aide

[max1395]

La pression atmosphérique ne dois elle pas être égale a 1 bar ? Donc la pression a la surface de l'eau aussi ?

[max1395]

je ne comprends pas tout finalement... Je vais relire mon cours

[arrial]

La pression a la surface de la mer est donc de :
p = pa + ρ.g.h
g = 9,81 N.Kg-1
h= 30 m
p=1040 SI .

Salut,

Non :
• à la surface, p = pa, soit à peu près 1 bar
• à 30 m de profondeur, p = pa + ρ.g.h
• tu as mal lu : ce n'est pas p, mais rho : ρ = 1040 kg/m³

→ p - 1 bar = 1040*9,81*30 = 306 072 Pa

et il est important de retenir que 1 mbar = 1 hPa

► p = 4,06 bars …


@+

[max1395]

D'accord mais vu que c'est a la surface qu'on me demande la pression , le résultat va être p = pa = 1 bar ?

A 30m de profondeur , la c'est différent , ça sera :
p = pa + ρ.g.h
p = 1 + 3,6
P = 4,6 bars

C'est ça ? J'ai compris le raisonnement mais les formules et les calcules sont bon ? Merci de votre aide j'y serais pas arriver sinon...

[max1395]

Je réponds pas au 2 premières question en même temps ? L’unité international c'est la bar pour la pression ?

[arrial]

Je réponds pas au 2 premières question en même temps ? L’unité international c'est la bar pour la pression ?

La question sur la pression en surface est une question préliminaire. Sinon, on n'aurait pas besoin d'un plongeur …

L'unité légale est le pascal [1 hPa = 1 mbar], mais on utilise le bar dans l'industrie, car c'est bien plus pratique.

En effet

1 atm ~ 1 bar
1 bar ~ 10 mCE [10 mètres de colonne d'eau …

[quand au torr qui vaut 1 mm Hg, il est poison ‼ ]


… et on a bien le droit, selon moi, de répondre à tout en même temps …




@+

[max1395]

Ah d'accord , donc

1)Quelle est la pression à la surface de la mer ?
-1 bar

2)Donner la valeur de la pression atmosphérique dans l'unité du système international
-100 000 P

3)montrer que la valeur augmente de 1 bar par 10m de profondeur.
Quel est la pression a 30m

-A 30 m de profondeur , la pression serais de
ρ.g.h = 1040*9,81*30)
ρ.g.h = 306 072
ρ.g.h = 3,06 bar

p= pa + ρ.g.h
p= 1 + 3,06
p= 4,06


4)Que peut on dire de la quantité maximale de gaz dissous dans le corps du plongeur lorsque celui ci descend a 30m ?

-La quantité maximal va être sur la constante P.V=cste .

C'est bien ça ?

[arrial]

Ah d'accord , donc

1)Quelle est la pression à la surface de la mer ?
-1 bar

2)Donner la valeur de la pression atmosphérique dans l'unité du système international
-100 000 Pa

3)montrer que la valeur augmente de 1 bar par 10m de profondeur.
Quel est la pression a 30m

-A 30 m de profondeur , la pression serait de
ρ.g.h = 1040*9,81*30
ρ.g.h = 306 072 Pa
ρ.g.h = 3,06 bar

p= pa + ρ.g.h
p= 1 + 3,06
p= 4,06 bar

→ c'est OK

Pour être plus précis, 1 atm = 1,01325 bar au niveau de la mer …

4)Que peut on dire de la quantité maximale de gaz dissous dans le corps du plongeur lorsque celui ci descend a 30m ?

-La quantité maximal va être sur la constante P.V=cste .

C'est bien ça ?

… c'est plus compliqué …

La loi de Henry http://www.jeanpaulbiberian.net/Down...Chapitre_5.pdf
À température constante, la quantité de gaz dissous dans un liquide est proportionnelle à la pression exercée par ce gaz sur le liquide.
Le gaz exerce sur le liquide une pression p, et le liquide exerce sur le gaz une tension T.

La saturation est définie par le rapport : S = T/p
La saturation, c’est lorsque S=1, c’est à dire que p=T. C’est l’état d’équilibre.

constante de Henry :
Kh = 0,0013 mol/m³/bar
c = p.Kh
▬▬▬
c ≃ 0,0013*4 = 0,0052 mol/m³
[donc mol d'air par m³ de sang]

Si on compte 5 litres de sang dans l'organisme, et un volume molaire à la température de 20°C d'environ 24 litres, cela correspond donc à un volume gazeux de

V = 24*0,0052*5/1000 = 0,000624 litres = 0,6 cm³ pour le sang.

Mais il faudrait confirmer la valeur de la constante de Henry pour le sang d'une part, et compter sur davantage, car le corps contient environ 70% d'eau, et que cette eau organique est aussi concernée.

Cela implique que si je prends 50 litres au lieu de 5, cela donne 6 cm³ d'air dissous, dont 21% de N2 soit environ 1,2 cm³ de diazote, dont les 3/4 = 0,9 cm³ sont susceptibles de buller si on remonte rapidement à 1 bar.
Pour le sang uniquement, cela fait quand même environ 0,1 cm³ …


Voir également http://plongee.amiral.free.fr/format...idehenryn4.htm …




Mais peut être attend-on de toi plus simplement que tu répondes que la quantité maximum de gaz dissous sous 4 bars sera 4 fois celle en surface ???



@+

[max1395]

Enfaite dans mon cour je n'ai pas vu ce que tu viens d'énoncer , donc je pense que la réponses doit être plus simple genre la pression augmente ou comme tu la dis , est 4 fois supérieur a la surface de l'eau . Merci de ton aide qui ma énormément aider

[arrial]

je pense que la réponses doit être plus simple genre la pression augmente ou comme tu la dis , est 4 fois supérieur a la surface de l'eau .

Je pense aussi.
Tu dis donc que la quantité dissoute à saturation [donc maximum] est proportionnelle à la pression absolue du gaz.

@+

[invite5e264d93]

Bonjour,

Voila je suis en ce moment en plein cour sur la pression sous l'eau. J'ai quelques questions dessus que je ne comprend pas .J'ai un exercices a faire . Données: Un plongeur descend a 30m , Patm = 1 bar ; g = 9,81N.kg-1 ; masse volumique de l'eau salée (océan) p= 1040 SI .

1) Quel est la pression à la surface de la mer

2)donner la valeur de la pression atmosphérique dans l'unité du système international

3)montrer que la pression augmente de 1 bat par 10 m de profondeur. Quel est la pression a 30 m de profondeur ?

4)....

Le problème est que j'ai beau relire mon cour je n'y arrive pas , JE VOUS DEMANDE PAS LES RÉPONSES , non je voudrais juste qu'on m'explique .

A la 1er question la formule devrait être :
1)P=F/S
mais je ne trouve ni le F , ni le S

Merci de m'aider

Question 1 : la pression à la surface de la mer (c'est dit dans l'énoncé) est de 1 bar, soit 1 kgf/cm2 (définition du bar)
Question 2 : 1 kgf = 9.81 N , 1 cm² = 10^-4 m², donc en SI la pression à la surface de la mer vaut 98100 Pa
Question 3 : La pression est la force par unité de surface. Pour une colonne d'eau de hauteur H et de section S, tu a un volume de H*S, soit une masse de Ro*H*S, soit un poids de Ro*H*S*g, ce poids étant la force considérée. Par unité de surface tu trouves donc P=Ro*H*g (S se simplifie). Pour un mètre tu as donc une pression de 9.81*1040 ~ 10000 Pa ou encore 0.1 atm. a 30m, * 30=3 atm. de variation, 4 atm. en tout.
Désolé, si j'ai fourni les réponses... Mais je ne voyais pas comment t'expliquer le problème sans présenter une démarche de résolution! D'autres existent, il faudrait que je connaisse ton cours pour savoir ce que j'ai le droit d'utiliser comme formules, en l'occurrence j'ai essayé d'être le plus basique possible.

[arrial]

Désolé, si j'ai fourni les réponses...

Salut,

Pas grave : le sujet était résolu …

@+

[sinon, le kgf n'existe plus depuis des générations]

[invite5e264d93]

[sinon, le kgf n'existe plus depuis des générations]

Non mais c'est nez-en-moins la définition officielle du bar, raison pour lequel je l'ai cité (au passage, il n'est d'ailleurs pas tout a fait rigoureux de remplacer les mbar par des hPa dans les présentations météo, y'a 2% d'écart). Ceci dit il ne faut pas non plus perdre de vue que le bar, au passage du détroit de Gibraltar, devient loup. Un des éléments cruciaux du problème est donc de savoir si ton plongeur plonge en Méditerranée ou en Atlantique, et si il s'agit d'un loubard ou pas.

[arrial]

Un des éléments cruciaux du problème est donc de savoir si ton plongeur plonge en Méditerranée ou en Atlantique, et si il s'agit d'un loubard ou pas.

… je croyais que la définition du bar venait de Bretagne …

On a coutume de dire qu'on y trouve un bar tous les 10 mètres.

[et la géométrie de la géodésique peut y être très particulière, hips]



Quand le gouélant y vole le bec devant, y f'ra mauvais temps
[et en se grattant le cul, y f'ra pas beau non plus]


@+

[invite5e264d93]

La définition, oui, vient bien de Bretagne, mais les Bretons sont de grands voyageurs donc elles s'est exportée! Un des plus célèbres plats soit-disant sud-américain n'est il pas le Chili-Concarneau ? Raison pour laquelle le bar a envahi l'Atlantique, comme exemple Cuba dont le Bar-O-de-chaise est devenu un symbole. Et je passe sur leur influence considérable dans l'Aéronautique également : comment voleraient les avions sans le fameux Ker-Rosenn (Bien qu'hors-sujet, le bar n'ayant pas grand'chose a y voir)?