pression atmosphérique

[Uncleon]

Bonjour,

il y a quelque chose qui m'échappe concernant la pression atmosphérique.

Je crois comprendre correctement son origine en physique statistique : plus il y a de molécules de gaz, plus la pression est élevée, ce qui explique que la pression soit plus élevée au niveau de la mer qu'en altitude. Ceci explique bien aussi les expériences du type : carte postale qui tient sous un verre rempli d'eau renversé.

En revanche, je n'arrive pas à m'expliquer la définition qui veut que la force à l'origine de la pression atmosphérique soit le poids de la colonne d'air. Je ne vois même pas comment on peut mesurer le poids d'une colonne d'air. Si on fait un schéma, où place-t-on le vecteur poids dans la colonne ? Au centre de gravité ?

Bref, un point essentiel doit m'échapper, mais lequel ?

Merci d'avance
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[invite07941352]

Bonjour,
Avez vous les mêmes difficultés de compréhension avec la pression hydrostatique et les colonnes d'eau ?

[Uncleon]

Moins, dans la mesure où l'eau n'étant pas compressible, j'accepte la notion de poids de la colonne d'eau.

[invite07941352]

Re,
Eh bien, vous avez juste donné la différence , l'air est plus compressible que l'eau . A part cela, rien de changé :
La pression atmosphérique au sol résulte du poids de la colonne d'air de 40 000 m de hauteur , qui évidemment n'a pas une masse spécifique constante sur toute la hauteur .
D'où la variation de pression selon l'altitude .

[A voir en vidéo sur Futura]

[LPFR]

Bonjour.
Au lieu de chercher à comprendre à travers les équations, essayez de comprendre avec votre tête.

Imaginez une pile de pièces de monnaie identiques. Je crois que vous pouvez "voir" que la force entre deux pièces successives diminue à mesure que vous montez dans la pile.
C'est le cas d'une colonne d'eau pas trop grande où l'on peu considérer qu'elle est incompressible et que la densité est constante (ce n'est pas le cas dans les océans).

Maintenant, replacez les pièces de monnaie par des rondelles de densité décroissante vers le haut.

Je vous laisse continuer le raisonnement, ou le calcul. Car c'est à partir de ce modèle que l'on fait le calcul.
Au revoir.

[Uncleon]

OK avec les "rondelles" d'eau.

Mais pour ce qui concerne les molécules composant l'air, elles s'agitent en tous sens me semble-t-il.

Comment font-elle pour "peser" sur les molécules d'en dessous ?

[invite07941352]

Re,
L'air possède une masse .

[LPFR]

Re.
Aux pressions habituelles, les gaz ne se comportent pas comme des molécules individuelles. Mais comme de l'eau. Rappelez-vous que l'eau est aussi formée par des molécules. Et que comme pour un gaz, la pression de l'eau est due aux chocs des molécules sur les parois du récipient.
Alors laissez la mécanique statistique au placard pour le moment.

Alors, pour répondre a votre question, pour peser sur les molécules du bas, celles du haut leur tapent dessus. Et celles du bas leur répondent en leur tapant avec la même intensité. C'est un match nul.
A+

[Uncleon]

OK pour l'annulation réciproque de l'agitation thermique.

Mais je ne comprends toujours pas comment on "pèse" la colonne d'air. Comment une molécule située à 1000 m d'altitude agit-elle sur la "balance" ?

Ou encore comment "appuie-t-elle" sur mes épaules ?

[invite07941352]

Re,
Chaque litre d'air qui posséde une masse et qui PESE 1.3 g au sol , sont empilés les uns sur les autres jusqu'à 40 000 m .
D'où le poids total résultant au sol .
http://cipglena.free.fr/niveau4/pression/pression_4.htm
PS : maintenant, j'abandonne ...

[Bluedeep]

Bonjour.

C'est le cas d'une colonne d'eau pas trop grande où l'on peu considérer qu'elle est incompressible et que la densité est constante (ce n'est pas le cas dans les océans).

Je rebondis là dessus : comment calcule-t-on la densité de l'eau sous forte préssion ? quel est l'écart par rapport au calcul approché considérant l'eau comme incompressible ? (dans le cas du maxi de profondeur, par exemple, fosse Challenger env. 11000m si ma mémoire est bonne).

[LPFR]

Je rebondis là dessus : comment calcule-t-on la densité de l'eau sous forte préssion ? quel est l'écart par rapport au calcul approché considérant l'eau comme incompressible ? (dans le cas du maxi de profondeur, par exemple, fosse Challenger env. 11000m si ma mémoire est bonne).

Re.
La définition du coefficient de compression K nous dit:

(où V est le volume à pression zéro).
On trouve que la densité est:


Pour une profondeur de 11 km on une pression de 1100 bars soit 1,1 10^8 ce qui veut dire que la densité au fond de la fosse des Mariannes est 10% plus grande qu'en surface.

Si on mesure la profondeur 'h' vers le bas on peut écrire:

Si je ne me suis pas planté on obtient:



Le second terme de gauche est la correction à appliquer pour la variation de densité de l'eau. Donc, à la louche, pour une pression de 1100 bars, et un K de 2 GPa cela donne une correction de 600 bars. Ce qui veut dire que le calcul à la louche est trop grossier et qu'il faut calculer l'équation de second dégrée.
A+

[Bluedeep]

Re.
La définition du coefficient de compression K

Merci pour votre réponse; mais où trouve-t-on la valeur de K pour l'eau ? (ou pour tout autre liquide d'ailleurs).

Par ailleurs vous écrivez :

Pour une profondeur de 11 km on une pression de 1100 bars soit 1,1 10^8 ce qui veut dire que la densité au fond de la fosse des Mariannes est 10% plus grande qu'en surface.

Cette pression est une pression non corrigée, et pour une densité de 1 (en eau de mer est plutot entre 1.02 et 1.03 en surface - sauf cas particulier tel que la mer morte).
Je ne vois pas d'où sorte les 10% ici.

Bref, j'ignore toujours la valeur de la constante permettant de calculer une densité à une pression donnée (même en imaginant que la composition est homogène de la surface jusqu'au fond, c'est à dire que la densité ramené au niverau 0 serait identique pour 1l d'eau ramassé du fond de Challenger, ce qui n'est pas exactement le cas).

[LPFR]

Merci pour votre réponse; mais où trouve-t-on la valeur de K pour l'eau ? (ou pour tout autre liquide d'ailleurs).

Par ailleurs vous écrivez :



Cette pression est une pression non corrigée, et pour une densité de 1 (en eau de mer est plutot entre 1.02 et 1.03 en surface - sauf cas particulier tel que la mer morte).
Je ne vois pas d'où sorte les 10% ici.

Bref, j'ignore toujours la valeur de la constante permettant de calculer une densité à une pression donnée (même en imaginant que la composition est homogène de la surface jusqu'au fond, c'est à dire que la densité ramené au niverau 0 serait identique pour 1l d'eau ramassé du fond de Challenger, ce qui n'est pas exactement le cas).

Re.
On trouve le coefficient de compression de l'eau dans wikipedia:
http://en.wikipedia.org/wiki/Bulk_modulus
https://fr.wikipedia.org/wiki/Module...A9_isostatique

Pour faire des calculs d'ordres de grandeurs, je ne m'emm...quiquine pas avec des valeurs exacts. J'arrondis la densité de l'eau à 1000 kg/m3 même s'il s'agit de l'eau de mer.

(Et pour moi, la densité est ce que vous appelez "masse volumique". Et ce que vous appelez "densité" est, dans le reste de l'univers (et pour moi), la densité relative).
A+

[Bluedeep]

Re.
On trouve le coefficient de compression de l'eau dans wikipedia:
http://en.wikipedia.org/wiki/Bulk_modulus
https://fr.wikipedia.org/wiki/Module...A9_isostatique

Merci !
Comme j'ignorais le terme de "Module d'élasticité isostatique", il m'était difficile de trouver cette valeur.

[LPFR]

Merci !
Comme j'ignorais le terme de "Module d'élasticité isostatique", il m'était difficile de trouver cette valeur.

Re.
Pour tout vous dire, moi aussi. Je trouve que c'est une #{[|\^@] des enseignants.
Pour moi c'est le module de compressibilité.
A+