Nous expliquons ce qu’est la pression atmosphérique, pourquoi elle varie et comment elle a été découverte. Aussi, comment il est mesuré et quelles unités sont utilisées.
Qu’est-ce que la pression atmosphérique ?
La pression atmosphérique ou pression barométrique est la force exercée par l’ensemble des gaz mélangés qui constituent l’ atmosphère , sur la surface de la terre et les éléments qui s’y trouvent. Cette force est donnée par unité de surface, c’est-à-dire qu’elle équivaut au poids de la colonne d’ air qui s’étend d’un point de la surface de la Terre jusqu’aux limites supérieures de l’atmosphère.
La pression atmosphérique et ses variations dans le temps constituent une donnée usuelle dans l’étude du climat atmosphérique . Cependant, l’air varie en densité à mesure qu’il s’éloigne du sol et est également affecté par la température , il n’est donc généralement pas facile de calculer la pression atmosphérique d’un point donné avec une grande marge de certitude.
Dans l’Antiquité, l’idée même de pression atmosphérique était inconnue, et ses effets quotidiens, comme la limitation pratique de l’ascension de certains matériaux, étaient compris comme la preuve de l’ horreur vacuis , c’est-à-dire la « terreur du vide ». que la nature s’est manifestée , puisque l’on pensait que l’air était en apesanteur et s’élevait tout seul.
Ce fut le cas jusqu’à ce que, en 1643, le poids de l’air soit découvert par le physicien italien Evangelista Torricelli (1608-1647), à travers les premières expériences qui conduisirent à la création du baromètre. Son expérience la plus célèbre consistait à comparer le comportement du mercure et de l’eau lorsqu’ils étaient introduits dans un tube incurvé à l’extrémité, connu aujourd’hui sous le nom de tube de Torricelli.
Ses expériences ont aidé le polymathe français Blaise Pascal (1623-1662), à mesurer le poids de l’air atmosphérique à différents endroits géographiques et à différentes altitudes , comme le sommet du volcan du Puy-de-Dôme dans le sud de la France. Mais ce n’est qu’en 1654, grâce aux expériences avec les hémisphères de Magburg du physicien allemand Otto von Guericke (1602-1686), que l’existence de la pression atmosphérique fut publiquement démontrée.
Voir aussi : Pression
Unités de pression atmosphérique
La pression atmosphérique est avant tout une forme de pression, c’est pourquoi elle est mesurée dans le Système international d’unités (SI) en pascals (Pa) , unité qui rend hommage au physicien français et s’entend comme la pression exercée par une force de 1 newton (N) sur une surface de 1 mètre carré (m 2 ) normale à celle-ci, soit : Pa = kg/ms 2 .
Cependant, pour mesurer la pression atmosphérique, il est courant d’utiliser d’autres types d’unités , telles que les atmosphères (atm), les bars (b), les millibars (mb) ou les millimètres de mercure (mmHg). Chacun mérite une explication distincte :
- 1 atmosphère est la pression exercée par l’air pour équilibrer 760 mm de mercure dans des conditions normales à la surface de la terre, et équivaut à 101300 Pa.
- 1 bar (du mot grec pour « poids » : báros ) équivaut à 0,986923 atm, et donc à 100 000 Pa.
- 1 millibar équivaut à 1000 bars, donc à 100 Pa et 0,0010197 atm.
- 1 millimètre de mercure équivaut à la pression nécessaire pour élever la hauteur d’un millimètre de mercure à l’intérieur d’un tube de Torricelli. Elle équivaut à 133,3 Pa et est une unité largement utilisée en médecine.
Comment mesure-t-on la pression atmosphérique ?
Pour mesurer la pression atmosphérique d’un certain endroit, nous avons besoin d’un appareil appelé baromètre . Son principe fondamental, qui reproduit les expériences de Torricelli au XVIIe siècle, consiste en une colonne de liquide (généralement du mercure) introduite dans un tube dont la partie supérieure est fermée.
De cette façon, le poids de l’air dans l’atmosphère exerce plus ou moins de force sur le liquide , l’obligeant à rester à l’intérieur du tube jusqu’à un certain point, équivalent à la force elle-même reçue.
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