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Voir « pression » sur le Wiktionnaire.

La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée à la surface sur laquelle elle s'applique.

En tant que paramètre physique, la pression, tout comme la température, joue un rôle extrêmement important dans la plupart des domaines. Du point de vue de la thermodynamique, il s'agit d'une grandeur intensive.

Histoire de la notion de pression Modifier

Définitions Modifier

La pression, notée p admet, selon les branches de la physique que l'on considère, plusieurs définitions qui coïncident toutes :

En mécanique, la pression est définie localement à partir de la composante de la force normale à la surface sur laquelle elle s'exerce. Si on considère une surface élémentaire dS et sa normale locale en M $ \vec n(M) $, la pression p(M) est alors défnie par :

$ \vec F \cdot \vec n(M) = p(M)\, dS(M) $

Dans le cas d'une force perpendiculaire à une surface plane d'aire S, on obtient facilement la définition scalaire suivante :

$ p = \frac{F}{S} $

Le terme obtenu en construisant le rapport de la composante de la force tangentielle à la surface d'exercice s'appelle la contrainte tangentielle. Elle est homogène à une pression et est mise en jeu dans les phénomènes de viscosité notamment.

En mécanique des milieux continus, la pression est définie comme le tiers de la trace du tenseur des contraintes c'est-à-dire la moyenne des termes diagonaux de ce tenseur. En mécanique des fluides incompressibles, la pression est le multiplicateur de Lagrange permettant de vérifier l'incompressibilité du matériau. On a alors à faire à une définition implicite de la pression.

En thermodynamique, la pression est définie à partir de l'énergie interne $ U(V,S,N) $ par : $ p=-\biggl(\frac{\partial U}{\partial V}\biggr)_{S,N}\,\! $
Pour un fluide newtonien, la pression est strictement positive car il faut fournir de l'énergie ($ \Delta U>O $) pour diminuer le volume ($ \Delta V<O $). Pour les fluides non newtoniens, il est possible d'avoir des pressions négatives. Ces pressions négatives sont dues à des effets de surface et sont reliées à la tension superficielle.

Unités et mesures de pression Modifier

Unités Modifier

Il existe plusieurs unités de pression utilisées selon les disciplines.

Enfin on exprime couramment la pression en kg/cm² (ou kg force/cm²) - Le kg/cm² n'est pas une unité utilisée en physique - Un kg/cm² est à peu pres égal à un bar .

Ordres de grandeurs Modifier

Searchtool Article détaillé : Ordre de grandeur (pression).

Mesures de pression Modifier

La mesure d'une pression fait appel à des techniques très diverses, directes ou indirectes, selon les gammes de pression en jeu.

L'appareil de mesure de la pression est le manomètre. Pour la pression atmosphérique, on utilise le baromètre. On peut également utiliser un vacuomètre pour mesurer la pression d'un gaz dans un tube à vide ou encore un hypsomètre, dispositif basé sur la température d'ébullition d'un liquide.

Vers les basses pressions Modifier

Vers les hautes pressions Modifier

Il existe des gammes de composants pouvant supporter des plages de pression jusque 10 000 Bars en gaz ou liquide[1].

La pression dans différents domaines Modifier

En plongée sous-marine Modifier

En plongée sous-marine, la pression qui s'exerce sur les tissus biologiques et sur les gaz inspirés a une grande importance. Sa variation peut être considérable en fonction de la profondeur atteinte.

On différencie alors les :

  • pression atmosphérique : pression de surface dans des conditions habituelles (normalement aux alentours de 1013 mb mais usuellement considérée comme équivalent à 1 bar)
  • pression hydrostatique : variable en fonction de la profondeur atteinte - cette pression augmente de 1 bar par tranche de 10 mètres sous l'eau (0,98 bar dans l'eau douce et 1,007 bar dans l'eau de mer)
  • pression absolue : c'est la somme des pressions atmosphériques et hydrostatique

En météorologie Modifier

En hydrostatique, la poussée d'Archimède Modifier

La poussée d'Archimède exercée par un fluide au repos sur un corps immergé peut être définie comme étant la résultante des forces de pression s'appliquant sur la surface de cet objet.

Notes et références Modifier

  1. Source: www.autoclave-france.fr

Voir aussi Modifier

Articles connexes Modifier

Commons-logo

Wikimedia Commons propose des documents multimédia libres sur Pression.

Bibliographie Modifier

  • La pression : un outil pour les sciences, sous la dir. de Jean-Claude Chervin et Jean Peyronneau, CNRS éditions, coll. « Sciences et techniques de l'ingénieur », 2003 (ISBN 2-271-06106-7)

Liens externes Modifier

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