Pression au fond d'un reservoir

[sunyata]

Mais dans tous les cas tu oublie la pression atmosphérique.

Je comprends la chose ainsi :


Si le réservoir est ouvert et vide, le fond ne subit aucune pression, parce-que la pression de l'air, s'exerce aussi bien à l'intérieur du réservoir qu'à l'extérieur de la paroi.


Le poids de la colonne du liquide est donc la seule pression supplémentaire qui va exercer une contrainte sur le fond du réservoir...


Quand je soulève un réservoir remplis de 10 litres d'eau, peu importe la forme du récipient,
cela pèse toujours 10 kg. Si la pression atmosphérique intervenait, alors le poids à soulever dépendrait
de la surface exposée à la pression atmosphérique, et un réservoir cylindrique pèserait moins lourd qu'un réservoir parallélépipédique plat.

On pèserait plus lourd en position allongée que debout, puisqu'allongé on exposerait une surface plus importante au poids de la colonne d'air...

Hors ce n'est pas le cas.

Cordialement
-----

[FC05]

Je comprends la chose ainsi :

Et bien tu comprends mal.
Tu me cites une référence qui parle de pression effective pour donner un résultat de pression. Si tu ne comprend pas comme je l'explique depuis plusieurs posts que ce n'est pas pareil, je vais appliquer la réplique d'Audiard qui m'est chère.

[sunyata]

Et bien tu comprends mal.
Tu me cites une référence qui parle de pression effective pour donner un résultat de pression. Si tu ne comprend pas comme je l'explique depuis plusieurs posts que ce n'est pas pareil, je vais appliquer la réplique d'Audiard qui m'est chère.

Salut,

Voici un autre lien qui traite du problème de la pression au fond d'un réservoir à l'air libre...

https://formation.xpair.com/cours/pr...uteurs-eau.htm

il est écrit :

Dans les réservoirs à l’air libre, seule la hauteur de liquide au-dessus du point de mesure conditionne la pression.

.
Mais peut-être ne parlons nous pas de la même chose...

[titijoy3]

je dois faire mes excuses à sunyata, quand j'ai parlé d'huile lourde j'avais lu trop vite son post et du coup mal interprété

pour moi, la pression au fond du réservoir c'est le poids de l'eau par unité de surface (une colonne d'eau d'un centimètre carré multiplié par la hauteur d'eau) + le poids de l'huile par unité de surface (une colonne d'huile d'un centimètre carré multiplié par la hauteur d'huile),

après, on peut ajouter ou pas la pression atmosphérique suivant qu'on parle de pression différentielle ou absolue,

dans ce cas, peut être faut il présenter les deux résultats en précisant leur nature,

le mieux est peut être de les présenter sous la forme d'équations si on considère la variabilité de la pression atmosphérique effective ?

[sunyata]

je dois faire mes excuses à sunyata, quand j'ai parlé d'huile lourde j'avais lu trop vite son post et du coup mal interprété

pour moi, la pression au fond du réservoir c'est le poids de l'eau par unité de surface (une colonne d'eau d'un centimètre carré multiplié par la hauteur d'eau) + le poids de l'huile par unité de surface (une colonne d'huile d'un centimètre carré multiplié par la hauteur d'huile),

après, on peut ajouter ou pas la pression atmosphérique suivant qu'on parle de pression différentielle ou absolue,

dans ce cas, peut être faut il présenter les deux résultats en précisant leur nature,

le mieux est peut être de les présenter sous la forme d'équations si on considère la variabilité de la pression atmosphérique effective ?

Bonjour,
Bonne remarques, et bonnes suggestions.
L'ambiguité de l'énoncé, ouvre la porte
à plusieurs interprétations,
donc il faut en effet préciser en effet,
si on parle de pression absolue, ou de pression relative, dite
hydraustatique.

Cordialement

[FC05]

Il n'y a pas d’ambiguïté sur la pression, dans un exercice de physique, la pression désigne uniquement la pression absolue.

[Black Jack 2]

Salut,

Voici un autre lien qui traite du problème de la pression au fond d'un réservoir à l'air libre...

https://formation.xpair.com/cours/pr...uteurs-eau.htm

il est écrit :
.
Mais peut-être ne parlons nous pas de la même chose...

Bonjour,

L'énoncé parle d'un "réservoir ouvert", pas d'un réservoir qui serait "suspendu" dans l'air avec la pression atmosphérique partout "autour".

Même quand on parle de réservoir à l'air libre (ce qui n'est pas écrit dans l'énoncé), cela signifie qu'il y a une "mise à l'air libre" du réservoir ...
c'est à dire que soit il n'y a pas de couvercle, soit qu'une canalisation relie le haut intérieur du réservoir avec couvercle avec l'air extérieur (par exemple dans le cas d'une citerne à mazout enterrée)

Dans l'énoncé, on ne préjuge en rien de comment est posé le réservoir sur le sol, ni si sa base est cellée au sol par une dalle en béton, ou même si le réservoir est partiellement enterré (style une piscine).

Pour moi, il n'y a aucune ambiguïté, la pression qu'on demande de calculer est bien la pression absolue au fond du réservoir... donc la somme de la pression atmosphérique et de la pression hydrostatique.

Pas question de retrancher la pression atmosphérique sous le prétexte que le fond extérieur serait à pression atmosphérique ... Rien ne permet de le dire avec le vocable utilisé "réservoir ouvert".

L'énoncé reste mal foutu sur le fait de savoir, si on a 3,5 m d'eau et 2,5 m d'huile ou bien autre chose, par l'emploi malheureux du mot "profondeur" dans l'énoncé ... mais c'est un autre problème.

[invite7a0a8d2e]

Si le réservoir est ouvert et vide, le fond ne subit aucune pression, parce-que la pression de l'air, s'exerce aussi bien à l'intérieur du réservoir qu'à l'extérieur de la paroi.

Dans ce cas, vous avez découvert la maisonnette idéale pour résister à une pression atmosphérique mortelle...
Par exemple sur Venus, vous vous mettez au fond d'un tonneau, ouvert en haut, et tadaa !
Ça marche aussi pour les liquides alors, et vous pourriez alors également résister de la même manière à la pression qui règne à 10000m dans nos abysses.
Donc bon déjà on imagine que ça doit pas être ça.

Le poids de la colonne du liquide est donc la seule pression supplémentaire qui va exercer une contrainte sur le fond du réservoir...

Sans liquide, pour commencer, la pression au fond du tonneau est la pression atmosphérique, qui "pousse" sur l'ensemble du corps de tous les côtés (depuis le haut, depuis le bas, depuis les côtés).

Avec liquide, le poids de la colonne exerce une pression qui s'ajoute à la pression atmosphérique.
Pour comprendre d'un point de vue physique, vous pouvez faire comme moi, imaginer les différents composants à l'échelle moléculaire, comment ils opèrent et à quelles forces ils sont soumis.

Ici, la pression est directement reliée au poids, le poids étant une force, cette force étant répartie sur une interface (interfaces liquide/solide, gaz/solide, liquide/gaz).
Pourquoi elle se réparti ?
Parce que les liquides et les solides sont composés de "petites particules" qui répartissent leur énergie cinétique.

Quand je soulève un réservoir remplis de 10 litres d'eau, peu importe la forme du récipient,
cela pèse toujours 10 kg.

C'est exact.

Si la pression atmosphérique intervenait, alors le poids à soulever dépendrait de la surface exposée à la pression atmosphérique, et un réservoir cylindrique pèserait moins lourd qu'un réservoir parallélépipédique plat.

Non, le poids n'est pas une pression...
A l'échelle d'un tonneau, la pression d'un gaz est, "à peu de choses près" (on ne va pas parler d'Archimède, pour éviter de compliquer), la même en tout point (la pression se réparti et s'équilibre très rapidement)
La "force résultante" (la somme des forces, soit la somme des modules positifs) qui s'applique donc sur un objet en contact avec le gaz est égale à la pression multipliée par la surface.
Grosse surface => Grosse "force".

Pour un liquide, c'est différent, car étant donné sa densité volumique, très supérieure à celle d'une gaz et la faible agitation (comparée au gaz), on ne peut plus négliger la force résultante du poids de la colonne et dire qu'on a la même pression partout dans le liquide.
Cette pression est liée au poids de l'eau et sa répartition ne peut plus être considérée comme uniforme dans l'ensemble de la colonne (du fait de la faible agitation).
La "sédimentation" des molécules d'eau (plus de molécules d'eau en bas, et plus d'énergie cinétique par unité de volume) sous l'effet de la gravité terrestre, fait que la pression dans le liquide ou exercée par le liquide à son interface, est supérieure en bas.


Pour bien comprendre le phénomène, on peut aussi faire abstraction de la pression (genre on n'a jamais entendu parlé de cette notion), et faire de la cinématique.
La force qui agit sur un corps en contact avec un gaz (ou un liquide) est directement reliée à la masse, la vitesse et à la densité volumique du gaz et du liquide.
Ce qu'on appelle "la pression", n'est alors qu'une manière de parler de cette force, de la standardiser, si on s'intéresse à une interface (soit une surface).
A l'interface (là où le gaz ou le liquide s’arrête) on parle de pression externe, à l'intérieur (dans le gaz ou le liquide) on parle de pression interne (la "pression interne" est l'équivalent d'un champ de forces...un champ étant la représentation des forces passant par les tranches virtuelles de l'espace, rapportées à un point, donc une infinité de points avec une force résultante en chaque point)

On pèserait plus lourd en position allongée que debout, puisqu'allongé on exposerait une surface plus importante au poids de la colonne d'air...de la surface

Presque...
On "pèserait plus lourd", effectivement... si au niveau des pieds, il n'y avait pas d'air entre les pieds et le sol.
Par exemple, si vous avez déjà fait un peu d'usinage, vous savez que les cales sont tellement lisses que si on les pose les unes sur les autres, l'air entre les cales étant chassée, il est difficile de les séparer en tirant dessus (en général on les fait glisser horizontalement pour ce faire).
La force qui empêche de les séparer est issue de la pression atmosphérique.
Cette force est proportionnelle à la surface des cales et il est inutile d'espérer séparer deux cales d'1m carré à la main (1 atmosphère, contrairement à l'impression qu'on en a, c'est pas rien).

Maintenant, on appelle pas ça "peser" (simple convention je suppose) mais l'idée est là, et puis on ne peut pas mettre cette force supplémentaire en évidence avec une balance (pour ça il faudrait que la surface où on va poser l'objet "à peser", soit initialement sous vides sans que l'appareillage qui le permette n'appuie sur la zone de pesage (vaste programme )).

[titijoy3]

la pression atmosphérique, c'est le poids de la colonne d'air comme la pression hydrostatique est le poids de la colonne d'eau

[RomVi]

Il n'y a pas d’ambiguïté sur la pression, dans un exercice de physique, la pression désigne uniquement la pression absolue.

Non ça c'est ton interprétation.

L'exposé précise que le réservoir est ouvert, donc que la pression ambiante vient s'ajouter au résultat, mais il n'est pas précisé la valeur de cette pression ambiante, donc implicitement on parle de pression relative, sans quoi l'exercice ne peut être résolu.

[sunyata]

Dans ce cas, vous avez découvert la maisonnette idéale pour résister à une pression atmosphérique mortelle...
Par exemple sur Venus, vous vous mettez au fond d'un tonneau, ouvert en haut, et tadaa !
Ça marche aussi pour les liquides alors, et vous pourriez alors également résister de la même manière à la pression qui règne à 10000m dans nos abysses. Donc bon déjà on imagine que ça doit pas être ça.

Bonjour,

Ce qui vous empêche de résister à la pression des abysses, est que vos poumons, vos sinus et vos tympans, ne sont justement pas comme un tonneau ouvert. C'est pourquoi vous ne pouvez résister à la pression. Il y a de cela quelques années, un plongeur a battu tous les records de profondeur, par une technique consistant à laisser l'eau envahir ses sinus,
faisant de ceci l'équivalent d'un tonneau ouvert en haut.

Sans liquide, pour commencer, la pression au fond du tonneau est la pression atmosphérique, qui "pousse" sur l'ensemble du corps de tous les côtés (depuis le haut, depuis le bas, depuis les côtés).

Tout à fait d'accord.

[sunyata]

Bonjour,

L'énoncé parle d'un "réservoir ouvert", pas d'un réservoir qui serait "suspendu" dans l'air avec la pression atmosphérique partout "autour".

Même quand on parle de réservoir à l'air libre (ce qui n'est pas écrit dans l'énoncé), cela signifie qu'il y a une "mise à l'air libre" du réservoir ...
c'est à dire que soit il n'y a pas de couvercle, soit qu'une canalisation relie le haut intérieur du réservoir avec couvercle avec l'air extérieur (par exemple dans le cas d'une citerne à mazout enterrée)

Dans l'énoncé, on ne préjuge en rien de comment est posé le réservoir sur le sol, ni si sa base est scellée au sol par une dalle en béton, ou même si le réservoir est partiellement enterré (style une piscine).

Que ce soit le fond d'un réservoir suspendu, le fond de la mer, ou d'un barrage, c'est pareil du point de vue de la pression
atmosphérique. Ce sont des réservoirs ouverts qui ne voient pas la pression atmosphérique. Comme une casserole
posée au fond de l'océan, ne "subit" pas une pression abyssale susceptible de la déformer.

Cordialement

[FC05]

Comme une casserole
posée au fond de l'océan, ne "subit" pas une pression abyssale susceptible de la déformer.

Cordialement

Ben si ! Le fond de la casserole est écrasé par deux forces. Ce ne se "voit" pas car le métal est très peu compressible.

Les forces appliquées sur les deux surfaces du fond sont légèrement différentes, la force de pression sur la surface du bas est supérieure et la différence entre ces deux forces porte le nom de poussée d’Archimède.

[titijoy3]

comme disent nos chers duetistes : mede, mede et archi mede !

[sunyata]

Ben si ! Le fond de la casserole est écrasé par deux forces. Ce ne se "voit" pas car le métal est très peu compressible.

Les forces appliquées sur les deux surfaces du fond sont légèrement différentes, la force de pression sur la surface du bas est supérieure et la différence entre ces deux forces porte le nom de poussée d’Archimède.

Je comprends bien, mais vous ne parviendrai pas à déformer ma casserole avec Archimède, les artefacts remontés du Titanic, peuvent en témoigner.

Cordialement

[Black Jack 2]

Je comprends bien, mais vous ne parviendrai pas à déformer ma casserole avec Archimède, les artefacts remontés du Titanic, peuvent en témoigner.

Cordialement

Suppose le réservoir vide avec un fond parfaitement plat (même si c'est impossible).
Pose-y une vitre parfaitement plate aussi...

Et essaie de soulever la vitre (par exemple avec une ventouse) et tu verras si la pression atmosphérique ne joue aucun rôle.

La pression à donner dans le problème posé est la pression absolue ... et peu importe si on ne connait pas la valeur exacte de la pression atmosphérique, à défaut, on prend la valeur dite "normale".

La pression "ressentie" par tout objet immergé est la pression absolue.

[FC05]

Je comprends bien, mais vous ne parviendrai pas à déformer ma casserole avec Archimède, les artefacts remontés du Titanic, peuvent en témoigner.

Cordialement

Si, mais la déformation est très faible (ici principalement une diminution de l'épaisseur), de plus dans le domaine élastique, donc invisible lors de la remontée.
Plus ça va et plus tu montres l'étendue de ton incompétence !

Dire que la bonne réponse est dans le premier post !