Calcul de pression: ajout d'air dans un volume d'eau

[invite8d9b6ff1]

Bonjour à tous, merci de faire vivre ce super site qui a répondu à de nombreuses de mes questions pendant mes études.

Je souhaiterai résoudre le problème suivant:

Imaginons un volume d'eau sous pression, si je libère une certaine quantité d'air à pression atmosphérique dans ce volume, quelle sera la nouvelle pression du volume?
( pour prendre un exemple illustré, si des plongeurs respirent en bouteille dans un caisson d'eau sous pression, comment calculer l'évolution de la pression d'eau due au rejet de l'air respiré?)

Merci d'avance
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[invite0bbe92c0]

Bonjour à tous, merci de faire vivre ce super site qui a répondu à de nombreuses de mes questions pendant mes études.

Je souhaiterai résoudre le problème suivant:

Imaginons un volume d'eau sous pression, si je libère une certaine quantité d'air à pression atmosphérique dans ce volume, quelle sera la nouvelle pression du volume?

C'est assez simple : on peut considérer en première approximation l'eau comme incompressible, donc tu ne pourras pas libérer d'air dans une enceinte fermée pleine d'eau (le volume d'eau ne pouvant être réduit en première approximation sauf à le refroidir).

Ce n'est sans doute pas le résultat que tu attendais, mais dans ce cas merci de préciser de manière plus détaillée les conditions initiales. (enceinte non fermée ou existence d'un ciel gazeux).

Dans tous les cas, à des pressions "normales" (< quelques dizaines de bar), le calcul est simple, il suffit d'appliquer la loi de Mariotte sur le volume gazeux qui est une bonne approximation.

[invite8d9b6ff1]

Bonjour,
Les conditions initiales sont bien:
- eau sous pression remplissant entièrement une cuve fermée
- libération d'air dans cette eau

=> quelle est la nouvelle pression de l'eau?

[invite0bbe92c0]

Bonjour,
Les conditions initiales sont bien:
- eau sous pression remplissant entièrement une cuve fermée
- libération d'air dans cette eau

=> quelle est la nouvelle pression de l'eau?

Réponse ci dessus, pas de libération d'air possible, il faudrait réduire le volume d'eau or l'eau est (à peu près) incompressible.
La pression va augmenter jusqu'à atteindre celle de l'air d'alimentation, mais aucun volume d'air ne se créera.

En pratique un peu d'air va se dissoudre dans l'eau (depend de la température).

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite473b98a4]

Ceci dit l'air qui est dan les bouteilles n'est pas à pression atmosphérique, mais à une pression bien supérieure à la pression de l'eau. Donc l'air se met à la pression de l'eau en sortant, la pression du tout augmente légèrement tandis que celle des bouteilles diminuent.