La pression absolue est définie comme la pression mesurée par rapport à un vide parfait, c'est-à-dire un espace où il n'y a pas de matière et donc pas de pression. Contrairement à la pression relative ou manométrique, qui est mesurée par rapport à la pression atmosphérique locale, la pression absolue prend comme référence la pression nulle absolue.
La pression absolue peut être exprimée par l'équation suivante :
Pabs=Patm+Pman
où Pabs est la pression absolue, Patm est la pression atmosphérique et Pman est la pression relative. La pression atmosphérique standard au niveau de la mer est d'environ 101,325 kPa (kilopascals), bien qu'elle puisse varier en fonction de l'altitude et des conditions météorologiques.
Unités de mesure
Les unités de mesure de pression incluent le pascal (Pa) dans le Système international d'unités (SI), où un pascal équivaut à un newton par mètre carré (N/m²).
D'autres unités courantes sont la barre, le psi (livres par pouce carré) et le torr (millimètres de mercure, mmHg), avec 1 barre égale à 100 kPa, 1 psi égale à 6894,76 Pa et 1 torr égale à 133,322 Pa.
Mesure de pression absolue
Pour mesurer la pression absolue, des appareils appelés manomètres absolus ou transducteurs de pression absolue sont utilisés. Ces instruments sont conçus pour mesurer la pression par rapport à un vide parfait.
Les manomètres absolus peuvent être de plusieurs types, parmi lesquels nous soulignons les suivants :
- Manomètres à membrane : Ils utilisent une membrane flexible qui se déforme sous l'influence de la pression. La déformation de la membrane est convertie en un signal électrique proportionnel à la pression absolue.
- Manomètres piézorésistifs : Basés sur l'effet piézorésistif, où la résistance d'un matériau change avec la pression. Ces manomètres sont connus pour leur haute précision et sont largement utilisés dans les applications industrielles et scientifiques.
- Manomètres capacitifs : Ils mesurent la pression absolue en modifiant la capacité entre deux plaques conductrices séparées par un matériau diélectrique qui se déforme sous la pression. Ils sont très précis et adaptés à la mesure de basses pressions.
Différences avec la pression relative
Une distinction importante est la différence entre la pression absolue et la pression relative. La pression manométrique mesure la pression par rapport à la pression atmosphérique locale. Ainsi, si un manomètre indique zéro, cela ne signifie pas qu’il n’y a pas de pression, mais plutôt que la pression du système est égale à la pression atmosphérique.
En revanche, une lecture de zéro sur un manomètre absolu indique un vide parfait.
Considérations pratiques
En pratique, il est essentiel de sélectionner le type de mesure de pression approprié pour une application spécifique. Par exemple, dans les applications sous-marines et spatiales, où la pression atmosphérique varie considérablement ou n'existe pas, la pression absolue constitue la référence la plus appropriée.
De plus, dans les processus industriels où l'on travaille à des pressions élevées, il peut être plus utile de connaître la pression absolue pour garantir la sécurité et l'efficacité de l'équipement.
Tableau avec des exemples de valeurs
Vous trouverez ci-dessous un tableau avec des exemples de pressions absolues dans différentes situations et applications. Les valeurs sont exprimées en pascals (Pa) et kilopascals (kPa) pour plus de clarté.
Bien entendu, voici un tableau actualisé avec des exemples de pressions absolues, dont une valeur liée à l'énergie nucléaire :
|
Situation/application |
Pression absolue (Pa) |
Pression absolue (kPa) |
Explication |
|
vide parfait |
0 |
0 |
Un état théorique sans matière ni pression. |
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Espace extra-atmosphérique (proche du vide) |
~1 × 10⁻⁶ |
~0,000001 |
Espace presque vide avec une pression extrêmement basse. |
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chambre à vide de laboratoire |
~1 × 10⁻⁵ |
~0,00001 |
Utilisé pour des expériences scientifiques à très basses pressions. |
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Stratosphère (~ 30 km au-dessus du niveau de la mer) |
1 000 |
1 |
Pression atmosphérique bien inférieure à celle du niveau de la mer en raison de l'altitude. |
|
Pression atmosphérique standard au niveau de la mer |
101 325 |
101.325 |
Pression standard au niveau de la mer, utilisée comme référence dans de nombreuses applications. |
|
Intérieur d'un pneu de voiture (gonflé) |
200 000 |
200 |
Haute pression pour supporter le poids du véhicule. |
|
Vapeur d'eau dans une cocotte minute |
250 000 |
250 |
Permet à l'eau de bouillir à des températures supérieures à 100°C. |
|
Chambre de combustion d'un moteur de voiture |
3 000 000 |
3 000 |
Haute pression générée lors de la combustion dans les cylindres du moteur. |
|
Réservoir de plongée (pression de remplissage) |
20 000 000 |
20 000 |
Des pressions élevées pour fournir suffisamment d’air pendant les plongées. |
|
Caldeira industrielle |
15 000 000 |
15 000 |
Utilisé pour générer de la vapeur à haute pression dans les processus industriels. |
|
Réacteur nucléaire (génération de vapeur) |
7 000 000 |
7 000 |
Haute pression dans les générateurs de vapeur des réacteurs nucléaires pour produire de l'électricité. |
|
Fond océanique (10 000 m sous le niveau de la mer) |
110 000 000 |
110 000 |
Pression élevée due au poids de la colonne d’eau à grande profondeur. |
|
Chambre d'essai hyperbare (haute pression) |
1 000 000 |
1 000 |
Simule des pressions élevées pour les tests d’équipement et la formation. |