Notion de pression

Les molécules qui constituent un fluide sont en permanence agitées, du fait du mouvement brownien. Elles s'entrechoquent, et heurtent aussi les parois du récipient qui les contient, de sorte que ces chocs "appuient" sur ces parois (celles-ci étant physiques ou fictives).

DéfinitionPression

La pression \(P\) est le rapport de la force avec laquelle un fluide "appuie" sur une surface par cette surface. C'est aussi le rapport entre l'énergie de pression et le volume concerné.

La force de pression s'exerce perpendiculairement et uniformément sur toute la surface.

RemarqueUnité de la pression

La pression a pour équation aux dimensions M L-1 T-2. Son unité SI est le Pascal (Pa), mais elle est généralement plutôt exprimée en bar (1 bar = 105 Pa) ou en atmosphère (1 atm = 101325 Pa) ou encore en mètre de colonne d'eau (1 mCE = 9807 Pa) ou éventuellement en millimètres de mercure (760 mm Hg = 1 atm).

Puisque la pression peut être définie comme le rapport entre l'énergie de pression et le volume concerné, l'unité de pression est équivalente à une énergie par unité de volume.

ExempleOrdres de grandeur

La pression atmosphérique \(P_{atm}\) est en moyenne de 1,01325 bar = 1 atm ; celle de l'eau de ville est de 2 à 5 bar ; celle du sang de l'ordre de 0,02 bar ; celle d'une bouteille de gaz d'une centaine de bars ; celle des pneus d'une voiture de 1,5 à 2,5 bar ; enfin celle qui doit régner dans les procédés tels qu'un réacteur ou une colonne, peut être très variable.

Notion fondamentaleIsotropie de la pression

La pression dans un fluide est isotrope, c'est-à-dire qu'en un point quelconque de ce fluide, elle est la même dans toutes les directions.

AttentionPressions relative et absolue

On exprime la valeur de la pression :

  • soit en pression relative \(P_{rel}\) par rapport à une référence, qui est souvent la pression atmosphérique \(P_{atm}\) ;

  • soit en pression absolue \(P\).

Ces deux pressions sont reliées simplement : \(P_{rel}=P-P_{atm}\).