Chimie 4: Mise en évidence du vide
Expérience de Torricelli
Le baromètre
Le vide et le baromètre
1.1. Une huateur critique de la colonne d'eau
Au cours de l'expérience du verre d’eau renversé, nous avons établi que la pression
atmosphérique est environ 100 fois plus grande que le poids de l’eau contenue
dans le verre sur une hauteur h = 10 cm.
Ce rapport de 100 diminue avec la hauteur. La pression atmosphérique ne peut plus
vaincre le poids de la colonne d'eau lorsque cette hauteur h est égale ou suppérieure
à 10.33 m.
Ainsi à partir d'une colonne d'eau égale ou plus grande que 10.33 m, l'eau
va toujours couler du tube .
1.2. L'aspiration par pompage
Si on plonge un long tube vide dans l'eau , il se remplie
tout naturellement jusqu'à la hauteur h de 10.33 m. .
Ainsi pour que l'eau comme celle d'un puits puisse être aspirée, il suffit
juste de faire du vide en haut du tuyau d'aspiration.
L'eau
coulera donc toute seule lorsque la hateur du tuyau mesure
10.33 m ou moins.
Au-delà d'une hauteur de 10.33 m, pour aspirer l'eau, il faut
le pomper au moyen d'une pompe ou d'un aspirateur du type Shop-Vac.
1.3. Le tube de torricelli
l’expérience du baromètre, réalisée par ,
En 1644, Evangelista Torricelli (1608-1647) remplit un tube de verre de mercure,
puis boucha l’extrémité ouverte avec son doigt, retourna le tout et immergea
l’ouverture dans une bassine de mercure.
Lorsqu’il retira son doigt, la colonne de mercure descendit un peu et s’arrêta.
L’espace en haut de la colonne était donc vide. Torricelli souligna alors qu’il
s’agissait bien du vide réel. Il fit également remarquer que la colonne de
mercure se maintenait à cause de la pression de l’air sur le bassin, et selon
les conditions météo, la hauteur de cette barre pouvait varier.
Torricelli remplace l'eau par le mercure, la hauteur critique devient
h = 76 cm ( au lieu de 10.33 m pour l'eau). Ceci est due au fait que
le mercure est 13.6 fois plus lourd que l'eau.
L'appareil de Torricelli mesure le pression atmosphérique.
C'est le baromètre.
Torricelli découvrit le vide et inventa le baromètre.
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