Elle traduit à quel point les entités qui constituent le fluide sont rapprochées et lourdes.
ODG qu'il est bon d'avoir en tête :
Combien de fois approximativement la densité d'un liquide est-elle plus grande que celle d'un gaz ?
température
Elle traduit l’agitation thermique des entités.
Les molécules de diazote de l'air ont une vitesse moyenne d'environ $\pu{470 m*s-1}$ à 20°C
et presque $\pu{980 m*s-1}$ à 1000°C.
pression
Elle traduit les chocs des entités sur une paroi.
Sur $\pu{1 cm2}$ de vitre, chaque seconde c'est environ $\pu{2E23}$ molécules d'air qui viennent taper !
Pression et Force pressante
Un fluide exerce sur une surface une action modélisée par une force pressante $\textstyle \overrightarrow{F_P}$
dirigée perpendiculairement à la surface,
orientée du fluide vers la surface,
et de valeur proportionnelle à la surface.
Le coefficient de proportionnalité entre la valeur de la force pressante et la surface est appelée pression.
La pression est donc une force par unité de surface.
La force pressante exercée par l’air à la pression atmosphérique sur une surface de $\pu{1 cm2}$ est équivalente au poids exercé par une masse de $\pu{1 kg}$
Loi de Mariotte
À température constante, dans une enceinte fermée contenant un gaz,
le produit de la pression par le volume reste constant
$$P\times V = cte$$
$$\Leftrightarrow$$
$$P_1 V_1 = P_2 V_2$$
Loi fondamentale de la statique des fluides
Que vaut la pression en haut du tube ?
Comment évolue la pression le long du tube ?
Dans un fluide, du fait de la gravité, plus on s’enfonce, plus la pression est grande.
Et si le fluide est incompressible, on a proportionnalité entre variation d'altitude et variation de pression.
C’est la loi fondamentale de la statique des fluides :
$$P_2 - P_1 = \rho g (z_1 - z_2)$$
⚠️ Attention à l'ordre inversé entre la pression et l'altitude
Constantes
$g$ est la pesanteur terrestre (en $\pu{N*kg-1}$ ou $\pu{m*s-2}$)
$\rho$ est la masse volumique du fluide (en $\pu{kg*m-3}$) (fluide incompressible $\Leftrightarrow$ $\rho=cste$)
Variables :
Pression $P$ en $\pu{Pa}$
Altitude $z$ en $\pu{m}$
Comment fonctionne une pompe agissant par aspiration (équivalente à l’aspiration d’une boisson par une paille) ?
Quelle est la hauteur maximale de la colonne d’eau aspirée de cette façon ?
Comment expliquer alors que des arbres bien plus grands transpirent l’eau du sol par leurs feuilles ?