Description d'un fluide au repos
Résumé de cours
Description d'un fluide au repos Physique-Chimie · 1re · Les Génies des Sciences · geniesdessciences.com
Ce résumé condense l’exigible du chapitre. Deux résultats à retenir : dans un liquide au repos, la pression ne dépend que de la profondeur ; dans un gaz à température constante, le produit se conserve.
Décrire un fluide
Un fluide (liquide ou gaz) se décrit à deux échelles : microscopique (entités en agitation) et macroscopique (grandeurs moyennes mesurables) :
- Pression : force pressante par unité de surface, en pascal (Pa) — elle traduit les chocs des entités sur la paroi.
- Température : liée à l’agitation thermique — .
- Masse volumique , en kg·m⁻³ — pour l’eau : kg·m⁻³. Un liquide est modélisé comme incompressible (ρ constante).
La force pressante
Sur une surface plane S, perpendiculairement à celle-ci. F en N, p en Pa, S en m². Conversions : 1 bar = 10⁵ Pa, 1 hPa = 100 Pa — pression atmosphérique normale : 1013 hPa.
La loi de Mariotte
Loi de Mariotte
Pour une quantité de gaz DONNÉE, à température CONSTANTE. Comprimer un gaz à volume moitié double sa pression.
La statique des fluides
Loi fondamentale de la statique des fluides (fournie)
Fluide incompressible au repos, z : altitudes en m. Si z₁ > z₂ (le point 2 est plus profond), alors p₂ > p₁ : la pression augmente avec la profondeur.
Le résultat qui surprend
La pression dans un liquide ne dépend que de la profondeur — pas de la forme du récipient. À 10 m sous l’eau, la pression a augmenté d’environ 1 bar, dans une piscine comme dans l’océan.
Les pièges classiques
Unités et conditions
Dans la loi fondamentale : ρ en kg·m⁻³ et z en m pour obtenir des pascals. La loi de Mariotte suppose la température et la quantité de gaz constantes — si l’une varie, la loi ne s’applique plus.