Pression atmosphérique
Qu’est-ce que la pression atmosphérique ?
La pression atmosphérique ou pression barométrique est la force que la colonne d’air dans l’atmosphère exerce sur la surface de la terre en un point donné.
Cette force est inversement proportionnelle à l’altitude. Plus l’altitude est élevée, plus la pression atmosphérique est faible, et plus l’altitude est faible, plus la pression atmosphérique est élevée.
La pression atmosphérique la plus élevée se situe au niveau de la mer. Par conséquent, cette mesure est prise comme référence de la pression atmosphérique normale .
Unités de pression atmosphérique
Il existe différentes unités de mesure pour représenter la pression atmosphérique. Celui utilisé dans le S.I. est appelé Pascal (Pa) ou hectopascal (hPa). Cependant, les barres (b), les millibars (mb), les «atmosphères» (atm), les millimètres de mercure (mm Hg) et les torricellis (Torr) sont également utilisés.
Formule de la pression atmosphérique
La formule de calcul de la pression atmosphérique ou barométrique est régie par les principes de l’équation hydrostatique fondamentale . Voir ci-dessous.
Pa = ρ.g.h
Dans cette formule,
- Pa est égal à la pression exercée sur un point du fluide.
- ρ est égal à la densité du fluide.
- g est égal à l’accélération de la gravité.
- h est égal à la profondeur.
Par ici, oui :
- ρ = 13550 kgm3 (densité du mercure)
- g = 9,81 ms2
- h = 0,76 m (hauteur de la colonne de mercure)
Donc,
- Pa = 101 023 Pa
Valeur de la pression atmosphérique au niveau de la mer
La valeur normale de la pression atmosphérique (au niveau de la mer) est de 760 mm, ce qui équivaut à 760 torr ; à 1 013,2 mb (millibars) ; 101 325 Pa (pascals) ; à 1013,2 hPa (hectopascals) ou encore à 1 atm (atmosphère).
Instrument de mesure de la pression atmosphérique
Baromètre à anéroïdes
L’instrument de mesure de la pression atmosphérique est appelé baromètre . C’est pourquoi la pression atmosphérique est aussi appelée pression barométrique. Il existe plusieurs types de baromètres. Les plus importantes sont les suivantes :
Baromètre du mercure
Schéma de base du baromètre du mercure.
C’est le premier baromètre de l’histoire, inventé par Evangelista Torricelli en 1643. Il s’agit d’un tube de verre ouvert à l’extrémité inférieure et fermé à l’extrémité supérieure. Ce tube est rempli de mercure, dont le niveau varie en fonction du poids de la colonne d’air qui repose sur l’appareil. Voyons comment cela est possible.
Dans la soi-disant expérience de Torricelli, le scientifique a rempli complètement de mercure un tube d’un mètre de long et l’a fermé avec un doigt. Il l’a ensuite retourné, l’a placé à un certain angle dans un récipient, également avec du mercure, et a libéré l’embouchure du tube.
Ce faisant, le liquide est descendu, mais la descente a été arrêtée à une hauteur de 76 cm, ce qui a généré un vide à l’extrémité supérieure. De là, il a été induit que la pression dans le vide est égale à 0. Avec ces données, Torricelli a pu calculer la pression atmosphérique.
Baromètre à anéroïdes
Mécanisme interne d’un baromètre aréoïde
Inventé en 1843 par Lucien Vidie, ce baromètre est constitué d’une capsule en métal argenté. Cette capsule est en contact avec un levier fixé à des engrenages qui sont à leur tour fixés à une aiguille indicatrice. La capsule se contracte lorsqu’il y a plus de pression ou se dilate lorsqu’il y a moins de pression, ce qui entraîne le mouvement des engrenages et active l’aiguille indicatrice.
