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Photographie, Parapente, Vol libre, Aérodynamique, Aérologie, Propriétés thermiques, Altitude -- Influence, Altivariomètre, Pression atmosphérique, Variomètre
Altivariomètre
L'altimètre indique (grâce à la mesure de la pression atmosphérique) l'altitude à laquelle on se trouve. Souvent couplé avec le variomètre, cela fait un alti-variomètre. Réglé au moment du décollage sur l'altitude locale, ou réglé à 0, il permet de connaître soit l'altitude absolue, soit l'altitude par rapport au point de décollage. C'est particulièrement utile pour mesurer la possibilité de revenir au point de départ pour se poser. Le variomètre indique (grâce à la mesure des différences de pression) la vitesse verticale (en mètres par seconde). Cela permet de savoir si l'on monte ou si on descend et à quelle vitesse. En effet, nous ne percevons que les accélérations, d'après le Principe fondamental de la dynamique. Ainsi, lorsque le pilote s'éloigne du relief ou qu'il traverse une zone turbulente, il discerne difficilement s'il monte ou s'il descend, et l'instrument devient fort utile.
Photographie, Mécanique appliquée, Pompes à main, Pompes, Pompes à motricité humaine, Seine-et-Marne (France)
Ancienne pompe aspirante
Égreville (Seine-et-Marne, France) ; pompe ancienne à bras. Dans la pompe aspirante, c'est la pression atmosphérique qui définitivement fait monter l'eau dans la colonne. L'égalisation de pression est atteinte pour une hauteur de colonne d'eau de 10,33 mètres, comme l'a établi Evangelista Torricelli en 1644 sur base du problème que lui avaient posé les fontainiers de Florence qui s'acharnaient depuis plusieurs années sans résultat à aspirer l'eau de l'Arno à plus de trente-deux pieds de hauteur (10,33 mètres). Pratiquement il était difficile d'élever les eaux de plus de 7 mètres. Les pompes à bras ne permettaient pas de vaincre la pression atmosphérique, ce qui sera réalisé par des pompes plus performantes. Source : http://fr.wikipedia.org/wiki/Pompe_%C3%A0_bras.
Basses pressions atmosphériques sur l'Atlantique Nord
Vue d'un système de basse pression sur l'Atlantique Nord (240 miles au-dessus de la Terre, le 23 février 2013).
Dessins et plans, Cartes topographiques, Dix-huitième siècle, Plantes tropicales, Alexander von Humboldt (1769-1859), Expéditions scientifiques, Amazonie, Forêts tropicales pluviales, Orénoque (cours d'eau), Orénoque, Vallée de l'
Canal dans la forêt amazonienne
Plan du canal de Casiquaire dressé par Humboldt. Légende d'origine : "Carte de l'Intérieur de la Guyane Espagnole dressée sur les lieux d'Humboldt". En 1799, Humboldt est présenté au roi et à la reine d'Espagne. Il obtient des passeports avec le sceau royal qui garantit aux voyageurs l'assistance des autorités qu'ils rencontrent. Bonpland devient officiellement compagnon et secrétaire de Humboldt. Humboldt et Bonpland sont les premiers à effectuer une exploration scientifique digne de ce nom. L'ambition majeure de Humboldt pendant son voyage aux Amériques est de découvrir l'interaction des forces de la nature et les influences qu'exerce l'environnement géographique sur la vie végétale et animale. Le 5 juin 1799, ils embarquent, à La Corogne, à bord de la corvette « Le Pizarro » à destination du Venezuela, et après une escale aux Canaries, ils arrivent le 16 juillet à Cumaná au Venezuela, à l'est de Caracas. Pendant la navigation, Humboldt fait des mesures astronomiques, météorologiques, de magnétisme, de température et de composition chimique de la mer. En Amérique, il a un profond dégoût pour la façon dont se vendent et s'évaluent les esclaves, même si c'est dans les possessions espagnoles qu'ils sont le moins maltraités. Chateaubriand dira de lui dans son édition de 1827 de "Voyages en Amérique" : « En Amérique, l'illustre Humboldt a tout peint et tout dit ». Humboldt et Bonpland explorent la forêt tropicale pour tenter de confirmer la présence, considérée comme impossible, d'un canal naturel entre l'Orénoque et l'Amazone, le canal de Casiquiare, et de localiser le lieu exact de la source de l'Orénoque. Ils récoltent de nombreux spécimens d'animaux et de plantes inconnus, et Humboldt relève méticuleusement la température du fleuve, du sol et de l'air, et la pression atmosphérique, l'inclinaison magnétique, la longitude et la latitude.
Dessins et plans, Effets de l'activité solaire, Effets du rayonnement solaire, Soleil -- Atmosphère, Rayonnement solaire, Atmosphère, Air -- Écoulement, Circulation
Circulation de l'air atmosphérique
Circulation atmosphérique générale : cellule de Hadley, cellule de Ferrel, cellule polaire. La circulation atmosphérique est le mouvement à l'échelle planétaire de la couche d'air entourant la Terre qui redistribue la chaleur provenant du Soleil en conjonction avec la circulation océanique. En effet, comme la Terre est un sphéroïde, la radiation solaire incidente au sol varie entre un maximum aux régions faisant face directement au Soleil, situé selon les saisons plus ou moins loin de l'équateur, et un minimum à celles très inclinés par rapport à ce dernier proches des Pôles. La radiation réémise par le sol est liée à la quantité d'énergie reçue. Il s'ensuit un réchauffement différentiel entre les deux régions. Le déséquilibre ainsi créé a pour conséquence des différences de pression, qui sont à l'origine des circulations atmosphériques. Celle-ci, combinée aux courants marins, est le moyen qui permet de redistribuer la chaleur sur la surface de la Terre. Les détails de la circulation atmosphérique varient continuellement, mais la structure de base reste assez constante.
Peinture, Néo-impressionnisme (art), Peintres français, Pointillisme (art), Paul Signac (1863-1935), Clichy (Hauts-de-Seine), Gazomètres
Gazomètres à Clichy
Gazomètres à Clichy, 1886, par Paul Signac (1863-1935). Un gazomètre est un réservoir servant à stocker le gaz de ville ou le gaz naturel à température ambiante et à une pression proche de la pression atmosphérique.
Dessins et plans, Ionisation, Spectromètres, Chambres d'ionisation, Spectrométrie de masse avec ionisation électrospray
Ionisation par électrospray
Spectrométrie de masse avec inoisation par électrospray. Son principe est le suivant : à pression atmosphérique, les gouttelettes de solutés sont formées à l'extrémité d'un fin capillaire porté à un potentiel élevé. Le champ électrique intense leur confère une densité de charge importante. Sous l'effet de ce champ et grâce à l'assistance éventuelle d'un courant d'air co-axial, l'effluent liquide est transformé en nuage de fines gouttelettes (spray) chargées suivant le mode d'ionisation. Sous l'effet d'un second courant d'air chauffé, les gouttelettes s'évaporent progressivement. Leur densité de charge devenant trop importante, les gouttelettes explosent en libérant des microgouttelettes constituées de molécules protonées ou déprotonées de l'analyte, porteuses d'un nombre de charges variable. Les ions ainsi formés sont ensuite guidés à l'aide de potentiels électriques appliqués sur deux cônes d'échantillonnage successifs faisant office de barrières avec les parties en aval maintenues sous un vide poussé (<10-5 Torr). Durant ce parcours à pression élevée, les ions subissent de multiples collisions avec les molécules de gaz et de solvant, ce qui complète leur désolvatation. En faisant varier les potentiels électriques appliqués dans la source il est possible de provoquer des fragmentations plus ou moins importantes.
Dessins et plans, Liquides, Physique, Gaz, Solides, Pression, Thermodynamique, Changement d'état (physique), Plasmas, Température
Les quatre états de la matière
Graphique des relations des quatre états de la matière, terminologie des changements d'état. En thermodynamique, un changement d'état est une transition de phase lors du passage d'un état de la matière à un autre. Les trois principaux états de la matière sont : solide, liquide, gaz. On distingue également un quatrième état, celui de plasma. La thermodynamique attribue un terme spécifique à chaque changement d'état. Les paramètres fixant le changement d'état d'un corps pur sont la pression et la température. À pression atmosphérique, l'eau est solide pour une température inférieure à 0 °C, liquide pour une température comprise entre 0 °C et 100 °C, et à l'état de gaz pour des températures supérieures. À pression plus faible, le changement d'état se produit pour des températures plus basses. Ainsi, l'eau bout à une température inférieure à 100 °C en montagne car la pression diminue avec l'altitude.
Orage de grêle
Coupe verticale d'un orage de grêle avec l'air entrant soulevé en altitude et formant les grêlons. Dès qu'une goutte gèle dans les niveaux supérieurs de la troposphère (couche inférieure de l'atmosphère terrestre) où la température est inférieure à -10 °C, elle devient un tel noyau de congélation qui peut commencer le grêlon. L'embryon se retrouve alors entouré de vapeur d'eau et de gouttes restées liquides, la surfusion pouvant exister jusqu'à une température de -39 °C. Comme la pression de vapeur de saturation de la glace est moindre que celle de l'eau à ces températures, la vapeur d'eau contenue dans l'air en ascension rapide va se condenser en priorité sur les noyaux de glace. Les grêlons croîtront donc plus rapidement que les gouttes de pluie dans une atmosphère humide comme celle de l'orage. De plus, les embryons de grêle cannibalisent la vapeur d'eau des gouttes surfondues dans leur entourage. En effet, à la surface des gouttes il y a toujours un échange de vapeur d'eau avec l'air environnant et le grêlon semble attirer les molécules d'eau vers lui parce qu'il leur est plus facile de s'y condenser que sur la goutte (Effet Bergeron). Finalement, les gouttes de pluie qui entrent en contact avec les grêlons, gèlent instantanément sur sa surface.
Principe de Pascal en hydrostatique
Éclatement d'un tonneau sous la pression d'une colonne d'eau : Expérimentalement, on constate que la pression dans l'eau ne dépend que de la profondeur et pas de la direction. En effet, si l'on prend une petite boîte rigide ouverte d'un côté et que l'on tend une membrane élastique, cette boîte enfermant de l'air à pression atmosphérique, et que l'on plonge cette boîte dans l'eau, la déformation de la membrane permet de visualiser la différence de pression entre l'air et l'eau, et celle-ci ne dépend que de la profondeur, pas de l'orientation de la boîte ni de sa position dans le plan horizontal. Cette relation entre la pression dans un fluide et la profondeur est connue sous le nom de principe de Pascal, et est à la base de l'hydrostatique.
Sécheur d'air comprimé frigorifique
Ce type de sécheur consiste à refroidir l'air comprimé à une température inférieure à son point de rosée à l'aide d'un échangeur de chaleur raccordé à un groupe frigorifique conventionnel (compresseur-condenseur-évaporateur) ce qui provoque de la condensation de l'humidité qu'il contient. L'eau liquide ainsi formée est récupérée par un séparateur d'eau, tandis que l'air comprimé asséché est dirigé vers le réseau. Généralement, un échangeur air-air réchauffe l'air en sortie de sécheur pour éviter toute condensation sur les canalisations d'air comprimé. Le point de rosée sous pression obtenu est de l'ordre de 3 °C. Le point de rosée de l'air ainsi séché détendu à la pression atmosphérique est de l'ordre de −20 °C. Un point de rosée de 3 °C constitue un maximum sous peine de voir l'échangeur se boucher par givrage. Source : http://fr.wikipedia.org/wiki/S%C3%A9cheur_d%27air
Photographie, Volcanisme, Sismomètres, Californie (États-Unis), Effets des séismes, Observatoires astronomiques, Observatoires astronomiques -- États-Unis, Sismogrammes, Sismométrie
Sismomètre
Sismomètre exposé à l'Observatoire astronomique de Lick en Californie : sa situation offrait d'excellentes conditions d'observation grâce notamment à l'absence de pollution lumineuse, et au fait que le sommet du mont Hamilton se trouve presque toujours au-dessus du brouillard souvent présent dans la baie de San Francisco. Un sismomètre est constitué d'une masse très lourde placée sur une barre fixée à une de ses extrémités et qui pivote dans un plan horizontal (pour les deux sismomètres mesurant les composantes horizontales du déplacement) ou dans un plan vertical (pour le sismomètre mesurant la composante verticale). La masse est reliée au bâti par un ressort. Un aimant, fixé au bâti, entoure le bas du ressort, afin de stabiliser la masse après les secousses, et ainsi éviter que le sismographe n'enregistre des tremblements après la fin du séisme. La masse, en raison de son inertie, ne bouge pas alors que le bâti de l'appareil, fixé au sol, accompagne les mouvements du séisme. La plupart du temps, un sismographe est isolé du monde extérieur, pour éviter des perturbations dans les mesures (vent, pression atmosphérique).
Dessins et plans, Physique, Vaporisation, Autocuiseurs, Cuisson sous pression, Soupapes de sûreté, Cuisson à la cocotte minute, Chaleur de formation, Enthalpie, Entropie, Frederick Thomas Trouton (1863-1922)
Soupape d'autocuiseur
Principe du fonctionnement de la soupape d'un autocuiseur : Règle de Trouton. Le point d'ébullition de l'eau dépendant de la pression atmosphérique, l'augmentation de pression permet de faire monter la température de cuisson plus haut que 100 °C (122 °C). Une soupape de sécurité relâche la vapeur quand la pression dépasse 1,8 bar. Il faut alors diminuer l'intensité du feu et commencer le décompte du temps de cuisson. Frederick Thomas Trouton (1863-1922) en 1884 a constaté la croissance régulière de l'enthalpie de vaporisation des liquides purs en fonction de leur température d'ébullition. L'entropie de vaporisation qui s'en déduit est à peu près constante et, sauf exception, égale à 10,5 R ou 87 J.K-1.mol-1. Ce résultat empirique constitue la règle de Trouton, simplification de la formule de Clapeyron. On relève de nombreux accidents causés par l'ouverture d'anciens modèles d'autocuiseur restés sous pression. Ceci peut se produire après obstruction de la soupape et provoquer de graves brûlures. Les autocuiseurs modernes sont pourvus d'un mécanisme de sécurité qui empêche l'ouverture du couvercle tant que le récipient est sous pression. Source : http://fr.wikipedia.org/wiki/Autocuiseur.