La pression atmosphérique

La loi de Mariotte

Objectifs 

On désire, par une manipulation simple, mettre en évidence la loi de Mariotte : PV=constante. On pourra ensuite aborder plus précisément la loi PV=nRT.

Matériel nécessaire

  • Une pompe à vide,
  • trois ballons de même volume,
  • trois robinets à trois voies et des tubes de verre,
  • un manomètre pour réaliser le montage suivant.

Météo-France

R1, R2 et R3 : robinets trois voies, R1 est relié à la pompe à vide.
B1, B2 et B3 : ballons.
M : manomètre. Celui-ci enregistre ici la dépression dans notre montage.

 
Expérience :

Météo-France

  • 1e étape : B, B2 et B3 sont initialement remplis d'air. On ferme R3 et on fait le vide dans B1 et B2. On ferme ensuite R1 et R2. Il existe un volume d'air V dans B3, à la pression P.
  • 2e étape : on ouvre R3. On observe la dépression enregistrée par M. Celle-ci correspond à un volume 2V d'air présent dans le dispositif, à la pression P/2.
  • 3e étape : on ouvre alors R2. On observe la dépression enregistrée par M. Celle-ci correspond à un volume 3V d'air présent dans le dispositif, à la pression P/3.
Résultats :
Les données enregistrées par le manomètre permettent d'établir la relation entre pression et volume.
Une expérience similaire peut être réalisée selon le montage ci-dessous, à l'aide d'une grosse seringue et d'un capteur électronique de pression. La variation de volume doit évidemment être effectuée très progressivement pour éviter toute augmentation excessive de température.
Météo-France  
Toutes les photos de cette page ont été réalisées par Sylvie Juan et Bertrand Pajot.