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[exo] Blaise Pascal, innondation en hollande et en Italie [73604]

LadyRX3

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Posté le : 13/10/2010, 19:18 (Lu 9830 fois)
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Commentaire :  Si qualqu'un pouvait me fournir une petite aide sur cet execice, je ne comprends pas du tout.


Bonjour!
voici le sujet de mon exo:

Au début du XVllè siècle, à la suite d'innondations en Hollande et en Italie, il était impossible de pomper l'eau dont le niveau était situé à plus d'une dizaine de mètres en dessous des pompes.
Pour exlpiquer ce phenomène, Blaise Pascal (1623-1662) étudia l'aspiration de l'eau dans un tube vertical. Le tube, relié à une pompe, plongeait dans une cuve à eau. Une fois le vide fait au-dessus de l'eau dans le tube, le niveau se stabilisait à une hauteur de 10 m. Pascal en conclut que cela avait pour origine la pression atmosphérique. L'air en "appuyant" sur l'eau de la cuve, permettait à l'eau du tube de s'élever.

Question) Que vaut la pression dans la partie superieure du tube lorsue le vide y est fait ?

Je sais que la pression équivaut à 1013 HPa (en temps normal), mais je ne comprends pas le texte ni la question.
Si quelqu'un pouvait m'aider à résoudre cete question (qui est pour moi incromprehensible) je lui serait très reconnaissant!

merci à tous ° bye !

Re: [exo] Blaise Pascal, innondation en hollande et en Italie [73605]

ECOLAMI

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Posté le : 13/10/2010, 20:01 (Lu 9821 fois)
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Bonjour,
Il faut comprendre qu'au dela de la limite de 10m l'eau s'évapore et rempli de vapeur d'eau la partie vide. C'est un équilibre: une fois que l'air contient le maximum de vapeur d'eau plus rien ne change. On peut aussi ne pas avoir d'air au départ: il suffit de remplir la canalisation en dessous de la hauteur limite puis de la remonter au dela pour voir "un vide" apparaitre et une hauteur d'eau qui se stabilise.
Il faut comprendre aussi que si on a les moyens de pomper l'air saturé d'eau en dépression on n'entraine pas de liquide: on évapore simplement de l'eau.
Donc parler de "vide" au dessus du niveau de l'eau est un abus de langage.


Tri+traitement Produits chimiques 77 (Seine et Marne)

Re: [exo] Blaise Pascal, innondation en hollande et en Italie

LadyRX3

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Activité : 0.5 / 5
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Posté le : 16/10/2010, 15:22 (Lu 9763 fois)
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Bonjour à tous!
Je tenais à tous vous remercier de m'avoir répondu si vite, et de m'avoir fournie toutes ces explications. Cela m'a beaucoup aidé.
Il est vrai que je ne savais pas grand chose de la pression atmosphérique mis à part qu'elle était égale à 1013 hPa et qu'elle était due au choc des molécule sur les paroies du "récipient". Voilà tous ce que j'avais appris.

Sachez que j'ai demander à beaucoup de personnes de mon entourage (famille, amis) de m'aider à raisoudre cette question, mais personne n'a pu m'aider car tous trouvait qu'elle était très mal formulée et incompréhensible.
Je n'avais d'autres solution que de poser la question sur un forum. [...dernier espoir =)...] Je ne suis pas une adepte des forum et c'est bien la première fois que je fais cela.

Nous avions bien essayé de faire un schéma avec ma soeur, mais sa n'a fait que nous embrouillé encore plus.
J'avais également essayé de faire l'expérience, mais sa ne m'a pas du tout éclairé.
Croyez moi j'y ai passé du temps sur cette question, à la retourner dans tous les sens, à faire des petits dessin, à chercher sur internet...pas moyens!
donc je vous remercie profondément de m'avoir éclairée!

Bon week-end et merci à tous! bye
ps: je voudrai juste préciser à la personne qui m'a insité à faire un schéma, que je ne sais pas du tout ce que veut dire "hydrostatique"!
mais je lui dis quand même un grand merci d'avoir pris la peine de m'écrire!


Re: [exo] Blaise Pascal, innondation en hollande et en Italie [73606]

darrigan
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Posté le : 13/10/2010, 20:04 (Lu 9821 fois)
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Hé bien la réponse est dans la question ! Si en haut du tube on y fait le vide, c'est donc qu'il n'y a plus aucune molécule d'air qui peut se cogner dans le tube, donc plus de force exercée par les molécules sur la surface du tube et la surface de l'eau contenu dans le tube.
Or une force sur (ou divisée par) une surface, ça s'appelle une pression ! La pression est donc nulle !


A ton niveau, je pense qu'on ne t'en demande pas plus. En réalité ce n'est pas exactement 0, car si l'on fait le vide au dessus de l'eau, il n'y a plus aucune résistance à ce que les molécules d'eau liquide passent à l'état de gaz... une partie de l'eau va s'évaporer jusqu'à atteindre un équilibre : la pression en haut du tube correspondra à la pression de vapeur saturante, pour la température ambiante...

Re: [exo] Blaise Pascal, innondation en hollande et en Italie [73608]

coton

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264 messages postés


Posté le : 13/10/2010, 20:05 (Lu 9821 fois)
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Enfin je fais mon retour sur le forum.

Cher LadyRX3, tu dois savoir que nous ne sommes pas ici pour faire les exercices à ta place.
En revanche, je peux te mettre sur la voie en te disant de dessiner un petit schéma de ton tube et de la cuve, puis tout simplement d'appliquer le principe de l'hydrostatique.

Juste pour information, en moyenne, la hauteur maximale d'aspiration d'une pompe est de 7m.

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Édité le 13/10/2010, 20:13 par coton

Re: [exo] Blaise Pascal, innondation en hollande et en Italie [73613]

maurice
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Posté le : 13/10/2010, 23:03 (Lu 9806 fois)
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Apparemment LadyRX n'a pas compris ce qu'est la pression atmosphérique. Elle sait la calculer, mais elle ne sait pas ce que c'est. On va essayer de lui faire le même raisonnement qu'a fait Blaise Pascal.

Imagine qu'on va prendre une grande bassine pleine d'eau, et qu'on y immerge une éprouvette ou un tube à essais, de manière à ce qu'il n'y reste pas la moindre bulle d'air. Bien. Si on saisit ce tube par le fond et qu'on sorte le fond de l'eau, en laissant l'ouverture du tube sous l'eau, on tire le tube hors de l'eau, mais on prend aussi l'eau qu'il contient avec. C'est très étonnant. Le tube inversé est toujours plein d'eau. Bien sûr que si on sort complètement le tube de l'eau, l'eau s'en écoule, et le tube se vide.

Si on prend de l'eau à la main en la pinçant entre ses doigts, l'eau s'écoule entre les doigts. On n'arrive pas à la faire monter. Par contre, on y parvient sans problème avec notre tube inversé. Par quel miracle, l'eau monte-t-elle dans le tube inversé ?

Avant Pascal, on disait, avec Descartes, que l'eau monte parce que la nature a horreur du vide. Et n'est-ce pas, si l'eau ne montait pas, il y aurait du vide dans le tube...

Pascal a répondu que non, cette notion d'horreur du vide est absurde. La nature n'a pas horreur du vide. C'est autre chose. C'est l'air ambiant qui pèse sur l'eau partout où il y a de l'eau, et refoule l'eau où il n'y a pas d'air, par exemple dans notre tube inversé. Et on ne sent pas cette pression, nous autres humains, car on baigne dedans.

C'était facile à dire. Mais encore fallait-il le montrer. C'est là que Pascal a eu du génie. Il a commencé par utiliser un liquide 13 fois plus lourd que l'eau, le mercure. Quand on immerge un tube à essais dans une grande cuve pleine de mercure, et qu'on sorte le fond de l'eau, il sort plein de mercure, comme l'eau de tout à l'heure.

Mais bon, si on prend un tube de 1 mètre de long, dans une cuve assez longue, on peut sortir le tube inversé, et il reste plein de mercure, tant que le haut du tube n'est pas très haut. Si le fond du tube est situé à plus de 76 cm au-dessus de la cuve, le mercure s'arrête de monter plus haut que 76 cm. Cela montre que le poids de l'air permet de faire monter le mercure jusqu'à 76 cm au-dessus de la surface libre du mercure, mais pas plus haut. Au-dessus de 76 cm, il y a le vide dans le tube : rien !

Ce qui est encore mieux, c'est que Pascal s'est dit que si on refait cette expérience en montagne, il y a moins d'air, donc la pression de l'air est plus petite, donc le mercure montera moins haut dans le tube inversé.

Sitôt dit, sitôt fait. Pascal est monté sur le Puy de Dôme, pour constater que plus il montait, plus le mercure montait moins haut dans son tube inversé.

C'était la preuve de sa théorie.

Si on fait la même expérience avec de l'eau, on constate que la pression de l'air peut faire monter l'eau 13 fois plus haut qu'avec le mercure, et 13 fois 76 cm, cela fait 10 mètres.

Résultat. Avec un tube inversé, ou des pompes, ou Dieu sait quoi, on ne peut pas faire monter l'eau à plus de 10 mètres de hauteur.


Professeur de chimie de niveau préuniversitaire

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