| Qu’est-ce que la pression atmosphérique ? |
| Pour les enfants et les parents |
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Nous sommes tous sous pression ! Eh oui ! Sous pression… atmosphérique ! mais celle-là on ne s’en rend pas vraiment compte car notre corps est adapté à son environnement. En revanche, si on s’élève, la pression atmosphérique diminue à mesure que l’altitude augmente, et à partir d’une certaine élévation notre corps a besoin d’un temps d’adaptation, d’acclimatation .
« L’air » pèse un certain poids, c’est la pression atmosphérique qui équivaut au poids par unité de surface de la colonne d’air au-dessus du point donné. Ainsi une colonne d’air de 1 cm2 de diamètre pèse à peu près 1033 g. Si l’on évalue la surface du corps à environ 170 cm x 30 cm x 2 (nos deux faces) = 10200 cm2 chacun de nous porte environ 10 200 x 1033 = 10 tonnes d’air ! Nous ne sommes pas écrasés par cette pression grâce à celle qui règne à l’intérieur de notre corps.
L’existence de cette pression de l’air fut démontrée il y a bien longtemps par l’italien Evangelista Torricelli (1608-1647) : il remplit de mercure un tube vertical en verre de 80 cm de long qu’il renversa dans une cuve, elle aussi remplie de mercure (symbole : Hg). Il remarqua que le tube se vidait de son mercure jusqu’à ce qu’celui-ci se stabilise à une certaine hauteur lorsqu’ il arrivait en équilibre avec la pression extérieure. Blaise Pascal (1623-1662) reprit en 1647 cette expérience en ajoutant une échelle graduée sur le tube, le niveau de mercure se stabilisa à 76cm. La pression de l’air au niveau de la mer stabilise la colonne de mercure à une hauteur de 760 mm. Mais cette hauteur varie et dépend de l’altitude :c’est ce qui a été établi en 1648 (vérifié au sommet du Puy-de-Dôme).
Voilà donc comment est née la notion de pression atmosphérique et son rapport avec l’unité appelée « atmosphère », égale à 760 mmHg. Cette pression se mesure à l’aide d’un baromètre à mercure (maintenant disparu de la circulation en raison de la toxicité du mercure) ou d’un baromètre métallique : celui-ci est une boîte métallique sous vide, dont la partie supérieure est souple et déformable. Plus la pression est forte, plus le couvercle s’enfonce entraînant un levier qui fait bouger une aiguille devant un cadran.
Les baromètres sont donc pour ainsi dire des balances à mesurer le poids de l’air.
Les pressions sont exprimées en diverses unités dont voici les correspondances :
1 atmosphère = 760 mmHg = 101325 pascals (Pa)
1 bar = 0,98 atm = 100 000 Pa
1 millibar (mb) = 1 hectopascal (hPa)
Maintenant que la pression atmosphérique a été définie, voyons la manière dont elle évolue sur le globe.
Au niveau de la mer, la pression varie légèrement d’un point du globe à l’autre, mais très peu dans le temps en un point donné.
| | Mi-Janvier | Mi-Juillet | Moyenne annuelle |
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| Equateur | 1011.2 | 1011.5 | 1011.4 |
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| Latitude 35° N | 1018.7 | 1014.5 | 1016 |
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| Latitude 30° S | 1015 | 1021 | 1018.5 |
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| Paris | 1016.6 | 1017.5 | 1016.8 |
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| Pression exprimée en hectopascal (hPa) |
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Par contre, les variations de pression selon l’ altitude sont spectaculaires. Quand on s’élève, l’air devient moins dense, plus léger, ce qui entraîne une diminution de la pression. Le tableau ci-dessous montre les variations de pression en fonction de l’altitude.
| Altitude (m) | Pression(hPa) |
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| 0 | 1013 |
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| 1000 | 899 |
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| 2000 | 795 |
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| 3000 | 701 |
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| 4000 | 616 |
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| 5000 | 540 |
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| 6000 | 472 |
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| 7000 | 411 |
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| 8000 | 356 |
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| 9000 | 307 |
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| 10 000 | 264 |
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| 20 000 | 55 |
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| 30 000 | 11 |
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| 40 000 | 2.8 |
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Cette étude de la pression atmosphérique peut se poursuivre en examinant son influence sur la température de l’eau. Consulter les deux fiches :
Pourquoi les pâtes cuisent moins bien en altitude ?
Pourquoi les aliments cuisent plus vite dans une cocotte minute ?
