Description d'un fluide au repos. 



      Les savoirs:

  1. Savoir définir un fluide. 
  2. Expliquer qualitativement le lien entre les grandeurs macroscopiques de description d'un fluide et le comportement microscopique des entités qui le constituent.
  3. Connaître la relation reliant la force pressante , la pression et la surface ainsi que les unités : F (Newton), P (Pascal) et la surface: S (m2)                                                                 F = P x S
  4.  Connaître la loi de Mariotte.                                               P x V  = constante
  5.  Connaître la loi fondamentale de la statique des fluides:   P2-P1 = - ρg (z2-z1ρg (z1-z2
  6. Connaître la définition de volume molaire d’un gaz : VM(L.mol-1)
  7. Connaître les relations entre le volume molaire (VM en L.mol-1), la quantité de matière (n en mol)  et le volume (V en L) ainsi que les unités.                                                         n = V / VM
  8.  Connaître la loi d’Avogadro-Ampère: pour des volumes égaux de gaz différents, la quantité de matière est la même. 
  9.  Savoir que la température en kelvin                                 T(°K)=θ(°C)+273,15

 

Les savoirs-faire:

  1. Exploiter la relation qui permet de déterminer la force pressante exercée par un fluide sur une surface plane S soumise à la pression P.

  2.  Savoir utiliser la loi de Mariotte.

  3. Dans le cas d’un fluide incompressible au repos, utiliser la relation fournie exprimant la loi fondamentale de la statique des fluides : P2-P1 = - ρg (z2-z1)       P2-P1 = ρg (z1-z2).

  4. Mesurer une pression dans un gaz et dans un liquide.

  5.  Tester la loi de Mariotte

  6. Tester la loi fondamentale de la statique des fluides

  7.  Calculer une quantité de matière à partir du nombre d’entité et de la constante d’Avogadro  ou calculer un nombre d’entités à partir de la quantité de matière et de la constance d’Avogadro.

  8. Calculer une quantité de matière à partir d’un volume de gaz et inversement. 

  9. Savoir convertir une température en kelvin à partir d’une température en degré Celcius et inversement.


1- Qu'est ce que la pression et quels sont ses effets? 

 

 

La pression est la force pressante exercée par unité de surface

Activité extraite du livre scolaire de physique chimie en première p237


L'air qui nous entoure est à la pression atmosphérique: elle vaut 1 bar soit 101325 Pa

2- La loi d'Avogadro-Ampère: 

"Dans des conditions identiques de température et de pression, des volumes égaux de différents gaz contiennent un nombre égal de molécules".

 

Une mole de gaz ( à T= 0°C et P= 1bar) le volume molaire:  Vm = 22,4 L/mol 


3- Le modèle microscopique des fluides et la loi de Boyle Mariotte. 

 

 

            Animation : pression d'un gaz.               

 

☞   P x V = constante

4- La loi fondamentale de la statique des fluides

     La pression P mesurée en un point d’un liquide au repos dépend de la profondeur du point et de la masse volumique  ρ  du liquide. 

 

   PA - PB = - ρ x g x (zA - zB)

              

                              PA - PB =  ρ x g x (zB - zA)

 

 

PA et PB en Pascal (Pa)

zA et zB en mètre  (m)

ρ masse volumique du liquide en Kg.m-3

g en N.Kg-1

http://www.pccl.fr/physique_chimie_college_lycee/quatrieme/chimie/air_pression.htm

Dessin de Jean Duperrex