Qu'est-ce que la pression atmosphérique ?
La pression atmosphérique ou pression barométrique est la force exercée par la colonne d'air de l'atmosphère sur la surface de la terre à un certain point.
Cette force est inversement proportionnelle à l'altitude. Plus l'altitude est élevée, plus la pression atmosphérique est basse, et plus l'altitude est basse, plus la pression atmosphérique est élevée.
La pression atmosphérique la plus élevée est celle qui se produit au niveau de la mer. Par conséquent, cette mesure est prise comme référence pour la pression atmosphérique normale.
Unités de pression atmosphérique
Il existe plusieurs unités de mesure pour représenter la pression atmosphérique. Celui utilisé dans le S.I. On l'appelle Pascal (Pa) ou hectopascal (hPa). Cependant, les bars (b), les millibars (mb), les « atmosphères » (atm), les millimètres de mercure (mm Hg) et les Torricellis (Torr) sont également utilisés.
Formule de pression atmosphérique
La formule de calcul de la pression atmosphérique ou barométrique est régie par les principes de équation fondamentale hydrostatique. Voyons ensuite.
Pa = .g.h
Dans cette formule,
- Pa est égal à la pression exercée en un point du fluide.
- est égal à la densité du fluide.
- g est égal à l'accélération de la pesanteur.
- h est égal à la profondeur.
Ainsi, si :
- ρ = 13550 kg/m3 (densité de mercure)
- g = 9,81 m/s2
- h = 0,76 m (hauteur de la colonne de mercure)
Ensuite,
- 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 arénoïde
L'instrument de mesure de la pression atmosphérique est appelé baromètre. C'est pourquoi la pression atmosphérique est aussi appelée pression barométrique. Il existe différents types de baromètres. Les plus importants sont les suivants :
Baromètre à mercure
Schéma de base du baromètre à mercure.
C'est le premier baromètre de l'histoire, inventé par Evangelista Torricelli en 1643. C'est 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 c'est possible.
Dans l'expérience dite de Torricelli, le scientifique a complètement rempli de mercure un tube d'un mètre de long et l'a fermé avec un doigt. Puis il le retourna, le plaça à une certaine inclinaison dans un récipient, également avec du mercure, et libéra l'embouchure du tube.
Ce faisant, le liquide est descendu, mais la descente s'est arrêtée à une hauteur de 76 cm, créant 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 arénoïde
Mécanisme interne d'un baromètre arénoïde
Inventé en 1843 par Lucien Vidie, ce baromètre se compose d'une capsule métallique argentée. Cette capsule est en contact avec un levier attaché à des engrenages qui, à leur tour, sont attachés 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.
