LES FLUIDES

Qu’est-ce qu’un fluide?

• Un fluide est une substance qui a la capacité de se répandre et de prendre la forme du contenant dans lequel elle se trouve

Exemples:

- Un liquide ou un gaz sont des fluides

- Un solide n’est pas un fluide

Les fluides compressibles

• Un fluide compressible est un fluide dont le volume peut varier.

Exemple:

Un gaz est un fluide compressible

Air

F

Les fluides incompressibles

• Un fluide incompressible est un fluide dont le volume ne peut presque pas varier

Exemple:

Les liquides sont des fluides incompressibles

Eau

F

La pression

• La pression est la mesure d’une force exercée sur une surface

• Plus la force est grande plus la pression est grande

• Plus la surface sur laquelle la force est exercée est grande moins est la pression

Calcul de la pression

• La pression est égale au rapport de la force et de l’aire de la surface sur laquelle la force est exercée.

où P: pression qui s’exprime en pascals (Pa)F: force qui s’exprime en newtons (N)A: aire de la surface de contact qui

s’exprime en m2

A

FP

• Un objet de 1 kg exerce une force de 10 N sur la surface sur laquelle il est posé.

Exemple:

50 cm

30 cm

40 cm Masse de l’objet est de 1 kg

• La pression qu’exerce l’objet de 1 kg sur la table est égale à:

Pamm

NP 67,66

3,05,0

10

Unités de pression

• Il existe plusieurs unités de pression

• On peut faire le lien entre l’unité en Pa et l’atmosphère (atm)

101,3 kPa = 760 mm Hg = 1 atm

1 bar = 100 kPa

1 psi = 6894,76 Pa

Relation entre la pression et le volume d’un gaz

• Pour un gaz déterminé, sa pression varie en changeant son volume

• Plus le volume d’un gaz augmente moins est sa pression

Gaz

F

Vi

Pi

Vf

Pf

Vi > Vf

Pi < Pf

Représentation graphique de la relation entre la pression et le volume d’un gaz

Volume

Pression

Quelques documentaires sur les effets de la pression

• L’oxygène et la combustion• Œuf dans une bouteille 1• Œuf dans une bouteille 2• Ballon sous le vide• Ballon à haute altitude• Mise en évidence de la pression atmosphérique• Loi de Torricelli• Expérience de Torricelli• Hémisphères de Magdeburg

Effets des variations de pressionPrincipes généraux:

Un fluide se déplace naturellement d’un endroit ayant une pression plus élevée vers un endroit ayant une pression moins élevée

Une pression exercée à la surface d’un fluide sera répartie uniformément dans tout le fluide

Un transfert de pression dans un fluide peut augmenter une force