Si vous avez déjà regardé un bulletin météorologique standard à la télévision ou vérifié les conditions locales en ligne, vous avez vu quelque chose appelé pression atmosphérique (souvent appelé pression barométrique car l'appareil utilisé pour prendre ces mesures s'appelle un baromètre). Souvent, on s'attend apparemment à ce que vous sachiez quelle est cette quantité et ce que signifient des unités comme mm Hg, sans aucune explication.
Alors que la température, les précipitations et l'ensoleillement sont généralement les étoiles des prévisions, le rôle de la pression est également important. Des chutes de pression atmosphérique inférieures à la valeur habituelle d'environ 760 mm Hg annoncent souvent du vent, de la pluie ou autrement des conditions désagréables, alors que la pression atmosphérique croissante est généralement un signe avant-coureur de ciel clair venir.
Qu'est-ce que la pression en physique?
La pression est la quantité de force exercée par unité de surface. Les forces se présentent sous de nombreuses formes, mais chaque "type" prend des unités de masse multipliées par l'accélération. Puisque la gravité terrestre accélère les masses vers le centre de la Terre, le poids est une force dont l'unité standard est le newton (N).
L'air a une masse, même s'il n'en a pas l'impression parce que les corps des créatures terrestres ont évolué pour ressentir le poids de l'air comme un poids nul. L'oxygène, l'azote, le dioxyde de carbone et d'autres gaz subissent la gravité comme n'importe quoi d'autre avec la masse, même les atomes individuels.
Si vous supposez que l'air autour de vous est de densité uniforme, imaginez ce qui se passerait si vous pouviez dessiner un carré sur le sol et mesurer le poids de l'air dans un rectangle imaginaire s'étendant verticalement dans l'extérieur espace. Ce poids, divisé par la surface du carré (1 m2) donnerait la pression atmosphérique en N/m2 ou alors pascal (Pennsylvanie).
Qu'est-ce que la pression atmosphérique?
Pensez à la "colonne" d'air au-dessus de la hauteur h, exerçant une pression sur une surface mesurant A mètres carrés (m2) à la surface de la Terre. De la géométrie de base, si vous doublez la valeur de A (la "base" de ce rectangle très haut et mince), vous doublez également le volume du rectangle. Cela signifie deux fois plus de poids et deux fois plus de pression; poids et pression donc à la fois varier directement avec un.
Cela signifie que la taille absolue de la zone sur laquelle la pression est mesurée n'a pas d'importance; il suffit de connaître sa valeur et celle du poids de l'atmosphère au-dessus d'elle. Ainsi, même un petit système peut faire le travail s'il est correctement configuré. L'installation est une coupelle ouverte de mercure métallique liquide dense reliée à un tube vertical ouvert dans la profondeur du mercure mais scellé sous vide au sommet. Le poids de l'air pousse le mercure vers le haut proportionnellement à la pression de l'air, ce qui permet de mesurer cette dernière.
- Le pascal est l'unité SI de pression, mais le kilopascal (kPa) est une unité plus pratique pour des pressions de l'ordre de celle de l'atmosphère terrestre.
Que signifie « mm Hg » ?
L'appareil décrit ci-dessus s'appelle un baromètre à mercure. Normalement, le poids de l'air crée une pression de 760 mm Hg, une unité également appelée torre. Cela signifie qu'une pression d'air normale est suffisante pour maintenir une colonne de mercure d'environ 30 pouces de hauteur: (760 mm) (pouces/25,4 mm) = 29,92 pouces.
Imaginez ce qui se passe lorsque la pression de l'air chute. Avec moins de poids sur la colonne de mercure, le sommet de la colonne tombera à une valeur inférieure; à l'inverse, si le poids au-dessus de la colonne augmente (c'est-à-dire que la pression atmosphérique augmente), alors le sommet de la colonne sera forcée vers le haut car l'air déplace obstinément le mercure du plat dans le tube ouverture.
Conversion de mm de Hg en Pascal
Pour calculer la pression dans pratiquement toutes les unités imaginables compte tenu de la pression dans toute autre unité, consultez les ressources.
- Notez que la pression atmosphérique, comme de nombreuses grandeurs physiques, dépend de la température; à mesure que les molécules se déplacent plus rapidement et entrent davantage en collision avec l'augmentation de la température, la pression augmente.