Les effets de la pression atmosphérique
Nous sommes partis de ce texte de Pascal et nous avons reproduit l’expérience au laboratoire de physique.
« Si on prend un ballon à demi-plein d’air, flasque et mou, et qu’on le porte sur une montagne de 500 toises*, il arrivera qu’à mesure qu’on montera, il s’enflera de lui-même et quand il sera en haut, il sera tout plein gonflé comme si on avait soufflé de l’air de nouveau, et en redescendant, il s’aplatira peu à peu, des mêmes degrés. »
Blaise Pascal
*500 toises valent environ 1000 m.
Si comme le supposait Blaise Pascal la pression diminue lorsqu’on monte en altitude, c’est parce que l’air s’y raréfie. En plaçant sous une cloche à vide un ballon de baudruche bien fermé et contenant un peu d’air, puis en mettant en marche la pompe à vide, nous avons vu le ballon gonfler, comme l’avait supposé Blaise Pascal.
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Avant de faire le vide |
Après avoir fait un vide partiel |
Au début de l’expérience, la pression que l’air exerce sur la paroi extérieure du ballon est égale à celle exercée par l’air dans le ballon sur la paroi intérieure. Ces deux pressions se compensent.
Quand on retire de l’air de la cloche, la pression s’exerçant sur la paroi extérieure du ballon diminue progressivement. L’air enfermé dans le ballon exerce alors sur le ballon une pression plus grande que celle régnant sous la cloche. Le volume du ballon augmente pour que les pressions de l’air agissant sur ses parois (intérieure et extérieure) s’équilibrent et ainsi de suite. Nous en déduisons alors que si le volume V augmente, la pression p de l’air enfermé dans le ballon diminue, dans la mesure où la température T et la quantité de matière d’air n restent constantes.
En reprenant l’exemple du ballon de Pascal, nous en concluons que lorsqu’on monte en altitude, la pression diminue et le ballon doit gonfler. Nous le vérifierons avec un paquet de chips.
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Les paquets de chips au sommet du Puy-de-Dôme. |
Nicolas Richeux - 1ère S3
Lycée Blaise Pascal - Année 2008/2009