La pression exprime une grandeur physique définie comme le rapport entre une force (F) et la surface (S) d'un corps sur laquelle celle-ci s'exerce :
Cette formule montre que pour une même force donnée, si l'on réduit la surface, la pression sera élevée et à l'inverse la pression sera plus faible si on la répartit sur une plus grande surface . Ici on applique une certaine force sur un clou dont la surface est très faible au niveau de la pointe, donc la pression est d'autant plus forte, cela explique pourquoi un clou s'enfonce assez facilement dans un morceau de bois par exemple.
Par contre si on augmente le surface de la pointe du clou il faudra appliquer une force plus importante pour arriver au même résultat.
En thermodynamique, la pression est un des trois paramètres fondamentaux qui définissent l’état d’un gaz ou d’un fluide avec le volume et la température.
Les unités de pression:
- Dans le système international, l'unité légale est le pascal noté Pa *, c'est la pression exercée par une force d'un newton agissant sur une surface de 1m2.
- L'unité usuelle et le bar, c'est cette unité qui est utilisée par les frigoristes :
1 bar=100 000 Pa - Dans le système anglo-saxon, c'est la livre par pouce carré ou psi :
1 psi= 0,0687 bar
* Blaise Pascal physicien, mathématicien français, a donné son nom à l’unité SI, symbole commencant par une majuscule (« Pa ») .
| Unité | Symbole | Correspondance en bar |
|---|---|---|
| PASCAL | Pa | 0,00001 |
| HECTOPASCAL | hPa | 0,001 |
| KILOPASCAL | kPa | 0,01 |
| BAR | bar | 1 |
| ATMOSPHÈRE | atm | 1,01325 |
| TORR (Millimètre de mercure) | mmHg (torr) | 0,00133322 |
| PSI (livre par pouce carré) | psi | 0,0689476 |
| KGF/cm² (kilogramme-force par cm²) | kgf/cm² | 0,980665 |
Pression atmosphérique :
L'atmosphère forme une couche gazeuse dont la pression est égale à 1,033 bars au niveau de la mer.
Cette pression s'exerce sur la surface de tous les corps sur notre planète, nous ne la ressentons pas, car la pression extérieure est égale à la pression intérieure de notre corps.
La pression atmosphérique diminue lorsque l'altitude augmente, a contrario plus on descend sous la surface de la mer plus la pression augmente.
Pression relative et absolue :
La pression relative c'est la différence de pression par rapport à la pression atmosphérique,c'est la pression donnée par les manomètres du frigoriste.
La pression absolue est mesurée à partir du vide.
Pression absolue= pression relative+ pression atmosphérique
Les pressions absolues sont toujours positives.Les pressions relatives peuvent être négatives jusqu'à des valeurs correspondant à la pression atmosphérique.
Pression différentielle : Exprime la différence entre deux pressions.
Le vide :
Le vide correspond à une pression absolue nulle (inférieure à la pression atmosphérique). Les vacuomètres mesurent des dépressions (de 0 à -1,013 bar par rapport à l’atm)
Mesure des pressions :
L'appareil de mesure de la pression atmosphérique est le baromètre. Pour les pressions dans les systèmes frigorifiques on utilise le manomètre à aiguille basé sur le système Bourdon ou plus récemment des manomètres électroniques. Enfin pour mesurer les pressions négatives (dépression) on utilise un vacuomètre (échelle de 0 à -1,033 bars).
Applications courantes
- Hydraulique et pneumatique : la pression est exploitée pour transmettre la force dans les vérins et circuits.
- Météorologie : la variation de la pression atmosphérique permet d’anticiper les changements de temps.
- Médecine : la pression sanguine (ou tension artérielle) est un indicateur vital mesuré en mmHg (millimètres de mercure).
- Aéronautique et spatial : les pressions différentielles sont critiques pour les cabines pressurisées.
- Plongée sous-marine : la connaissance précise de la pression est nécessaire pour éviter les accidents de décompression.
