1spe : TP20 PFH et Boyle-Mariotte

Principe fondamental de l’hydrostatique et loi de Boyle-Mariotte

Manomètre

Loi de Boyle-Mariotte

Principe fondamental de l'hydrostatique

Expérience

Principe fondamental de l'hydrostatique ou de la statique des fluides

Dans un liquide en équilibre de masse volumique uniforme, la différence des pressions en deux points est égale au poids de la colonne de liquide ayant pour section l'unité de surface et pour hauteur la différence de niveau des deux points. Toute pression exercée sur un liquide se transmet par lui intégralement et dans toutes les directions. La différence de pression entre deux points 1 et 2, situés respectivement à une profondeur h1 et h2 est donnée par : P2 - P1 = ρg (h1 - h2) avec dans l’eau, ρeau = 1 000 kg.m-3 et g= 9,81 N.kg-1

Protocole de l'expérience

On dispose d’une éprouvette, d’un pressiomètre muni d’un tube flexible et d’une règle graduée. ● Remplir l’éprouvette d’eau ● Disposer la règle graduée le long de l’éprouvette : La valeur 0 de la règle doit être placée à la surface de l’eau, appelée surface libre. ● Mesurer la pression atmosphérique Patm à l’aide du pressiomètre et la noter. Patm = ...... ● Introduire la sonde du pressiomètre dans l’éprouvette et mesurer la pression pour les différentes profondeurs d’eau suivantes, notées h ( h = zmano – zsurface libre).

Le manomètre et les différentes pressions

Un manomètre est un capteur de pression qui mesure une pression absolue, Pabs, exprimée en hectopascal (hPa). La pression absolue, mesurée par rapport au vide absolu, est toujours positive. La pression relative, Prel, se définit par rapport à la pression atmosphérique régnant au moment de la mesure. La relation qui lit ces deux pressions est : Prel = Pabs - Patm On rappelle que 1,0 bar = 1 000 hPa = 1,0·105 Pa

Dans cette première partie nous allons démontrer la loi de Mariotte. Pour cela, exécuter presson_volume.exe donné dans le dossier de classe. On comprime un fluide, en faisant varier le volume, dans une seringue, et on mesure la pression P du gaz correspondant.