Dans cet article, vous verrez l'explication de l'expérience de Torricelli. Vous découvrirez en quoi consiste l'expérience de Torricelli ainsi que les conclusions que l'on peut tirer de cet essai en laboratoire.
En quoi consistait l’expérience de Torricelli ?
L' expérience Torricelli était une expérience réalisée par le physicien Evangelista Torricelli en 1643. L'expérience de Torricelli consistait à mesurer la pression atmosphérique à l'aide d'un tube à mercure.
Plus précisément, Torricelli a rempli complètement de mercure un tube de 1 m de long, ledit tube était fermé à une extrémité.
Il a ensuite retourné le tube au-dessus d'un récipient ouvert rempli de mercure. Ainsi, l’extrémité fermée du tube se trouvait à l’extérieur du conteneur et l’extrémité ouverte était à l’intérieur du conteneur.
En théorie, en retournant le tube, tout le liquide doit être versé dans le grand récipient. Mais, étonnamment, le tube ne s'est pas vidé, mais la colonne de mercure n'est descendue que de quelques centimètres. La hauteur finale de la colonne de mercure était de 0,76 m, soit 760 mm.
Ce phénomène est dû à la pression atmosphérique, c’est-à-dire à la pression exercée par l’air. La pression que l'air exerçait sur la surface du mercure était supérieure à la pression que le mercure exerçait sur l'air, donc le mercure en contact avec l'air ne pouvait pas monter plus haut. Et, par conséquent, la colonne de mercure à l’intérieur du tube ne pouvait pas non plus descendre davantage.
À partir de cette expérience, le millimètre de mercure a été adopté comme nouvelle unité de pression, car il avait été démontré que les pressions pouvaient être mesurées en colonnes de mercure. Ainsi, la pression atmosphérique équivalait à 760 millimètres de mercure (760 mmHg).
Plus tard, Pascal a répété exactement la même expérience mais à différentes hauteurs d'une montagne et a constaté que le résultat de l'expérience de Torricelli variait en fonction de la hauteur à laquelle le test était effectué. Cela signifie que la pression atmosphérique dépend également de l'altitude : plus l'altitude est élevée, plus la pression exercée par l'air est faible.
Conclusions de l'expérience de Torricelli
Les conclusions que l'on peut tirer de l'expérience de Torricelli sont les suivantes :
- Tout d’abord, l’existence de la pression atmosphérique est démontrée. Autrement dit, l'expérience de Torricelli a montré que l'air exerce une pression sur tous les corps, même si elle est très faible.
- La deuxième conclusion de l'expérience de Torricelli est la valeur de la pression atmosphérique, qui a été estimée à 760 mmHg (environ 101325 Pa).
- Avec l'expérience de Torricelli, une nouvelle mesure de pression a été établie : le millimètre de mercure. Un millimètre de mercure équivaut à 133,322 Pa.
- La hauteur de la colonne de mercure dans l'expérience de Torricelli dépend de la hauteur à laquelle le test est effectué. La pression atmosphérique varie donc en fonction de l'altitude.
- L'expérience de Torricelli a servi à enseigner comment le vide peut être généré, car dans l'espace qui se générait dans le tube fermé lorsque la hauteur du mercure baissait, il n'y avait rien, c'est-à-dire que c'était du vide.