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Publié le 06/02/2013
Extrait du document
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© NATHAN - La photocopie non autorisée est un délit.
Démarche d’investigation n° 3
La pression dans un fluide dépend-elle de la forme du récipient \�qui le
contient ?
• Travail à réaliser :
1.
On remplit par exemple 5 récipients avec une même hauteur de surface libre par rapport au
fond du récipient (on peut choisir : 1 bécher, 1 erlenmeyer, un verre à pied, 1 ballon de chimie, une
petite bouteille d’eau minérale en plastique).
La sonde et le manomètre permettent de mesurer
la pression au fond de chacun des récipients.
Prévoir des hauteurs d’eau de l’ordre de 5 à 10 cm.
2.
Les mesures suivantes (en hPa) : 1 008 ; 1 009 ; 1 008 ; 1 007 ; 1 008 montrent qu’avec une pré-
cision d’environ 1 pour 1 000 les résultats peuvent être considérés comme identiques.
La pression
ne dépend donc pas de la forme du récipient.
Extraire l’information utile
Le réducteur de pression
• Exploiter :
1.
Le réducteur de pression protège des problèmes dus à un excès de pression : bruits dans les
canalisations, coups de bélier, éclaboussures, usures prématurées des appareils électroménagers
et des robinetteries.
2.
À partir de l’équation d’équilibre mécanique du clape\�t :
P
av = P am – k(, 0 – ,)
S
;
P
av = 8,0 × 10 5 – 2,0 × 10 3 × 2,5 × 10 –2
1,0 · 10 –4 = 3,0 × 10 5 Pa = 3,0 bar.
3.
C’est la vis de réglage qui agit sur la longueur , du ressort (elle le comprime donc , < , 0), ce
qui permet de faire varier k(,
0 – ,), et donc de régler la pression aval :
P
av = P am –
k(, 0 – ,)
S .
4.
Le réducteur de pression est également prévu pour fonctionner sur des circuits d’eau chaude
tels que ceux rencontrés dans les logements collectifs.
La température d’eau chaude peut prendre
des valeurs allant de 55 °C (recommandé pour éviter les brûlures) jusqu’à 70 °C dans des installa-
tions plus anciennes.
Le constructeur a prévu une marge de sécurité nécessaire avec 80 °C.
Réaliser un TP
Pression relative à l’équilibre - Débit volumique moyen
• Exploiter Expérience n° 1 :
1.
Le tableau suivant donne les valeurs des pressions mesurées dans un cas réel :
H [cm] 0
7,5 1015 202530
P
abs [hPa] 1
010 1 018 1 020 1 026 1 030 1 034 1 040
P
rel [hPa] 0
7,5 1015 202530
2.
Le tracé avec un tableur donne le graphe suivant : les points expérimentaux sont indiqués, ainsi
que la droite obtenue avec une régression linéaire..
»
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