7.3. Pression dans un fluide
AGITATION THERMIQUE
La température d’un corps est la traduction macroscopique des mouvements incessants
des molécules de ce corps. Comme ces mouvements sont d’autant plus importants que
la température est élevée, on parle d’agitation thermique. Ainsi, la température d’un gaz
à faible pression est proportionnelle à l’énergie cinétique moyenne de ses molécules.
7.3 PRESSION DANS UN FLUIDE
7.3.1 Force pressante et pression
Un fluide exerce sur tout élément de surface d’un solide immergé dans un liquide ou un
gaz, une force pressante :
d
#–
F = PdS · #– n
La pression P correspond ainsi à la composante normale par unité d’aire de la
force d
#–
F . Ainsi, la force pressante (unité en N) est une grandeur vectorielle alors que
la pression (unité en Pa) est une grandeur scalaire. Pour un fluide au repos, d
#–
F est
perpendiculaire à la surface dS (donc colinéaire à #– n ), d’où :
dF = P dS
La pression P dépend de la position du point M (x,y,z) de la surface considérée.
Lorsque cette pression est uniforme sur l’ensemble d’une surface S, on a :
P =
F
S
Un solide (corps indéformable) transmet intégralement les forces qui lui sont appliquées : l’équilibre des forces ne dépend pas de la taille des sections d’appui. En revanche,
un fluide (corps compressible) transmet les pressions : dans un gaz, la pression est la
même sur toutes les faces du récipient qui le contient.
Remarque
L’unité de pression est le pascal dans le système international d’unités, mais on
utilisera souvent le bar en tant qu’unité légale de pression (1 bar vaut exactement
10
5 Pa). De même pour les volumes, l’unité du système international est le mètre
cube, mais on emploiera le plus souvent le litre (1 L = 10
–3 m
3 ) qui est également une
unité légale.
7.3.2 Loi fondamentale de la statique des fluides
Dans un champ de pesanteur vertical et uniforme caractérisé par une accélération de la
pesanteur g, la pression évolue avec l’altitude z selon la relation :
dP + rg dz = 0
©
Dunod – La photocopie non autorisée est un délit
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“Gautron_9782100543007” (Col. : ScienceSup3-193x250) — 2010/6/15 — 17:13 — page 149 — #159
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La température d’un corps est la traduction macroscopique des mouvements incessants
des molécules de ce corps. Comme ces mouvements sont d’autant plus importants que
la température est élevée, on parle d’agitation thermique. Ainsi, la température d’un gaz
à faible pression est proportionnelle à l’énergie cinétique moyenne de ses molécules.
7.3 PRESSION DANS UN FLUIDE
7.3.1 Force pressante et pression
Un fluide exerce sur tout élément de surface d’un solide immergé dans un liquide ou un
gaz, une force pressante :
d
#–
F = PdS · #– n
La pression P correspond ainsi à la composante normale par unité d’aire de la
force d
#–
F . Ainsi, la force pressante (unité en N) est une grandeur vectorielle alors que
la pression (unité en Pa) est une grandeur scalaire. Pour un fluide au repos, d
#–
F est
perpendiculaire à la surface dS (donc colinéaire à #– n ), d’où :
dF = P dS
La pression P dépend de la position du point M (x,y,z) de la surface considérée.
Lorsque cette pression est uniforme sur l’ensemble d’une surface S, on a :
P =
F
S
Un solide (corps indéformable) transmet intégralement les forces qui lui sont appliquées : l’équilibre des forces ne dépend pas de la taille des sections d’appui. En revanche,
un fluide (corps compressible) transmet les pressions : dans un gaz, la pression est la
même sur toutes les faces du récipient qui le contient.
Remarque
L’unité de pression est le pascal dans le système international d’unités, mais on
utilisera souvent le bar en tant qu’unité légale de pression (1 bar vaut exactement
10
5 Pa). De même pour les volumes, l’unité du système international est le mètre
cube, mais on emploiera le plus souvent le litre (1 L = 10
–3 m
3 ) qui est également une
unité légale.
7.3.2 Loi fondamentale de la statique des fluides
Dans un champ de pesanteur vertical et uniforme caractérisé par une accélération de la
pesanteur g, la pression évolue avec l’altitude z selon la relation :
dP + rg dz = 0
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