TP 01 MDF Pression Hydrostatique L2 GP PDF [PDF]

Zitiervorschau

UNIVERSITÉ DES SCIENCES ET DE LA TECHNOLOGIE D’ORAN MOHAMED BOUDIAF (USTOMB)

Faculté de Chimie

Département de Génie des Matériaux

Travaux Pratiques Mécanique Des Fluides

Destinés aux étudiants en 2ème année licence Option Génie des Procédés

TP 01 : Mesure de la pression hydrostatique dans un liquide

Préparé par : Mr Abdelkader DEBAB Responsable du module : Mme Nacera CHERGUI

Année Universitaire : 2019/ 2020

TPs MDF pour L2 /GP - 2019/2020

I-

TP 01 : Mesure de la pression hydrostatique dans un liquide

But de la manipulation

La mesure de la pression hydrostatique est effectuée à l’aide d’un tube en U gradué relié à une colonne verticale plongée dans un liquide contenu dans un cristallisoir (Figure 1). La pression hydrostatique en un point M du liquide est donnée par : =

ℎ+

Masse volumique du liquide contenu dans le cristallisoir Accélération de pesanteur ℎ

Profondeur d’immersion du point M mesurée par rapport à la surface libre Pression atmosphérique

II-

Principe de la mesure

Le montage se compose d’un cristallisoir contenant un liquide ouvert à la pression atmosphérique. Une colonne de faible diamètre relie la prise de pression plongée dans le cristallisoir à un tube en U utilisé pour la mesure. Ce dernier est de faible diamètre et contient un liquide coloré. Le tube en U est ouvert à la pression atmosphérique sur sa deuxième extrémité (Figure 1 et 2). La prise de pression se termine par un disque pouvant tourner autour d’elle d’un angle de 360 degrés. On note la pression atmosphérique qui règne à la surface libre d’un liquide, la pression en un point M situé à une profondeur h dans le cristallisoir est donnée par =

ℎ+

La variation de la hauteur h du liquide dans le cristallisoir provoque une variation de la hauteur ∆x du liquide coloré dans le tube en U car la variation de la pression se transmet intégralement d’un milieu à un autre (Figure 2). −

=

−

=

ℎ=

2∆

∆ = III-

2

−

ℎ

Manipulation

Le cristallisoir est rempli d’eau de ville de masse volumique proche de 1000 est rempli d’un liquide rouge de masse volumique non déterminée .

Préparer par : Mr Abdelkader DEBAB

/

. Le tube en U

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TP 01 : Mesure de la pression hydrostatique dans un liquide

Lorsque la prise de pression est au-dessus de la surface libre du liquide dans le cristallisoir (qui correspond à la position A dans la figure 2), le niveau du liquide rouge dans le tube en U est aligné avec la graduation 0 sur l’échelle graduée. •

Première manipulation

On immerge la prise de pression à une hauteur h maintenue fixe durant un essai. Le disque de la prise de pression étant horizontal, on relève la position du liquide rouge dans le tube en U. On fait tourner le disque d’un angle quelconque et on observe le liquide rouge. On constate que ce dernier ne se déplace pas et va garder sa position. Questions : -

Quelle est la caractéristique de la pression qu’on peut déduire de cette première manipulation?

•

Deuxième manipulation

1- Durant chaque essai, on fait varier la hauteur h d’immersion de la prise de pression et on relève le déplacement (∆x) du liquide rouge dans le tube en U. On effectue 5 essais. Les résultats sont présentés sur le tableau 1 Tableau 1 : Variation de ∆x en fonction de h. h (cm) x (cm)

2 0,9

4 1,7

6 2,7

8 3,6

10 4,5

Questions : -

Tracer la courbe de variation de ∆x en fonction de h. Interpréter les résultats obtenus : donner la caractéristique principale de la courbe ∆x = f (h). Expliquer l’importance de cette caractéristique pour les méthodes expérimentales. Déduire la masse volumique du liquide rouge dans le tube en U.

2- On plonge la prise de pression à une profondeur h quelconque puis en relève la valeur de ∆x. Par la suite on reporte ∆x sur la courbe tracée et on lit la valeur de la hauteur d’eau h. Les résultats sont portés sur le tableau 2. Tableau 2 : Comparaison des résultats/ h mesurée vs h déduite. ∆x = 2,2 cm h mesurée dans le cristallisoir (cm) 5,3 h déduite du graphe (cm) ? Préparer par : Mr Abdelkader DEBAB

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TP 01 : Mesure de la pression hydrostatique dans un liquide

Questions -

Comparer la valeur de h déduite du graphe avec celle relevée directement dans le cristallisoir. Discuter le résultat. Déduire la valeur de la pression hydrostatique à chaque profondeur en utilisant le tube en U (le manomètre) sachant que la pression atmosphérique est 1atm. Expliquer la méthode de calcul. Tableau 2 : Variation h (m) (Pa)

-

en fonction de h

Conclure vos expériences.

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TP 01 : Mesure de la pression hydrostatique dans un liquide

Figure 1 : dispositifs de mesure de la pression hydrostatique

Figure 2 : Principe de la mesure de la pression hydrostatique. La position A de la prise de pression et de liquide rouge correspond à la pression atmosphérique. La position B correspond à la variation de la pression hydrostatique par rapport à la profondeur du liquide dans le cristallisoir.

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TP 01 : Mesure de la pression hydrostatique dans un liquide

Support électronique Les liens cités ci-dessous vont vous aider à comprendre le principe de la mesure du coefficient de la pression hydrostatique. -

https://www.youtube.com/watch?v=21QrOPJI2rY https://www.youtube.com/watch?v=-P1EvVuuPoI

-

https://www.youtube.com/watch?v=lOo3RsqX7rk

Instructions pour la rédaction du rapport Pour avoir la note complète du compte rendu, l’étudiant doit respecter les consignes suivantes : 1- Le compte rendu doit contenir au maximum 6 pages. 2- Le compte rendu doit respecter les normes suivantes : - Page de garde; - Introduction générale; - But de la manipulation; - Description du mode opératoire avec le schéma explicatif; - Présentation des résultats avec les interprétations - Conclusions préliminaires; - Conclusion générale. 3- Le compte rendu doit être préparé par un groupe d’étudiants composé de deux étudiants au maximum. 4- Toute forme de plagiat entrainera l’attribution de la note « 0 » à tous les étudiants qui ont commis l’acte. Chaque binôme doit faire l’effort lui-même pour rédiger son compte rendu. 5- Les comptes rendus doivent être envoyé directement à l’enseignant chargé du TP selon la répartition suivante : Enseignant chargé du TP MDF Nacera Chergui Fatiha Abidallah Nadia Berkok Meriem Zakari

Courriel [email protected] [email protected] [email protected] [email protected]

Groupes 213-216-224-225-226-227 214-215 211-212-221-222 217-218-223-228

La date limite pour la remise des comptes rendus est le 30 juillet. Tous les rapports envoyés après cette date ne seront pas corrigés et la note « 0 » sera attribuée à l’étudiant.

Les formes de plagiat : Copie intégrale ou partielle d’un autre compte rendu.

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