1) Définition d'une force pressante
Tout objet subit au contact d'un fluide (solide ou liquide) une force
de contact répartie sur toute la surface de contact, appelée force
pressante.
Cette force s'exerce:
- suivant une direction perpendiculaire à la surface de
l'objet
- du fluide vers l'objet
2) Pression et force pressante
Chaque point d'un fluide est caractérisé par une grandeur physique
appelée pression.
La pression se note P et s'exprime en pascal (Pa).
D'autres unités peuvent être utilisées:
- Le bar (bar) avec 1 bar = 100 000 Pa
- L'atmosphère (atm) avec 1 atm = 101 325 Pa
Elle se mesure à l'aide d'un manomètre (ou pressiomètre)
La pression (P) est liée à la force pressante s'exerçant sur la surface
S d'un objet par la relation :
P
=
F
S
Avec :
- P en pascal
- F en newton
- S en mètre carré
Inversement la force pressante s'exerçant dans un fluide sur la surface
S d'un objet peut être déduite de la relation:
F = P x S
( même unités que la relation
précédente ).
3) La pression atmosphérique
Il s'agit de la pression exercée par l'air de l'atmosphère:
- Elle se mesure à l'aide d'un baromètre
- Elle diminue avec l'altitude
- Sa valeur moyenne est de 101325 Pa au niveau de la mer mais
elle
varie en fonction de conditions météorologiques.
4) La pression dans un liquide
La pression P à une profondeur z d'un liquide de masse volumique ρ est
donnée par la relation:
P = Patm + ρ x
g x z
Avec:
- P et Patm en en Pascal
- ρ en kilogramme par mètre cube
- g en newton par kilogramme
- z en mètre
Remarques:
- La pression atmosphérique Patm moyenne est en général de
101 325 Pa
- Lorsque le liquide est de l'eau sa masse volumique est ρ =
1000
kg/m3
5) Solubilité et pression
La solubilité d’une espèce chimique dans un solvant correspond à sa
concentration massique lorsque la saturation est atteinte. Il s’agit
donc de la masse maximale de soluté qui peut être dissoute par litre de
solution.
La solubilité (s) est donc le rapport de la masse (m) de soluté dissous
à saturation par le volume de la solution :
s =
mmax
V
Avec
La solubilité d’un gaz :
- Augmente lorsque la pression augmente
- Diminue lorsque la température augmente