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Publié le 06/02/2013

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Error: Illegal entry in bfchar block in ToUnicode CMap C hapitre 2 Pressions et débits dans les canalisations Découvrir Activité documentaire n° 1 Le cycle de l'eau domestique o Exploiter : 1. Ce sont les stations de pompage et les châteaux d'eau qui assurent une pression d'eau suffisante jusqu'aux compteurs. 2. Les réserves d'eau permettent d'assurer le débit nécessaire durant les périodes de pointes de consommation. 3. Les stations de traitement assurent les étapes de décantation, filtration puis traitement chimique (ozonation, chloration) afin de rendre l'eau potable. 4. Le tableau ci-dessous donne les valeurs journalières des consommations pour chacune des deux familles. Famille GASPI Famille ECO Écart Toilettes 36 m 3 15,6 m 20,4 m3 Lave-vaisselle 8,0 m3 2,4 m3 5,6 m3 Lave-linge 16 m3 8,4 m3 7,6 m3 Baignoire + douche 58 m3 52,8 m3 5,2 m3 Cuisine 36 m3 27,6 m3 8,4 m3 Lavabo 18 m3 13,2 m3 4,8 m3 0 28 m3 28 m3 Fuite La plus grande économie se fait donc sur les fuites. 3 Activité expérimentale n° 2 © NATHAN - La photocopie non autorisée est un délit. De quel paramètre dépend la pression dans l'eau ? o Exploiter : 1. La pression augmente lorsque la profondeur d'immersion de la sonde augmente. 2. Sur la surface libre du liquide, la pression mesurée est égale à la pression atmosphérique. 3. Il faut remplir l'éprouvette avec un volume d'eau permettant à la surface libre de se situer à la 1 020 × 102 - Patm hauteur : h = au-dessus de la sonde. r.g 4. D'après les données du manomètre, l'erreur sur la mesure de pression vaut : 4 DP = = 0,4 %. 1 020 P L'erreur estimée sur la lecture de h est ± 5 mm, et h est de l'ordre de 20 cm. D'où : 0,5 Dh = = 2,5 %. 20 h L'erreur sur la mesure de la hauteur est donc largement prépondérante. Chapitre 2 - Pressions et débits dans les canalisations 9 Démarche d'investigation n° 3 La pression dans un fluide dépend-elle de la forme du récipient qui le contient ? o Travail à réaliser : 1. On remplit par exemple 5 récipients avec une même hauteur de surface libre par rapport au fond du récipient (on peut choisir : 1 bécher, 1 erlenmeyer, un verre à pied, 1 ballon de chimie, une petite bouteille d'eau minérale en plastique). La sonde et le manomètre permettent de mesurer la pression au fond de chacun des récipients. Prévoir des hauteurs d'eau de l'ordre de 5 à 10 cm. 2. Les mesures suivantes (en hPa) : 1 008 ; 1 009 ; 1 008 ; 1 007 ; 1 008 montrent qu'avec une précision d'environ 1 pour 1 000 les résultats peuvent être considérés comme identiques. La pression ne dépend donc pas de la forme du récipient. Extraire l'information utile Le réducteur de pression o Exploiter : 1. Le réducteur de pression protège des problèmes dus à un excès de pression : bruits dans les canalisations, coups de bélier, éclaboussures, usures prématurées des appareils électroménagers et des robinetteries. 2. À partir de l'équation d'équilibre mécanique du clapet : k(,0 - ,) Pav = Pam - ;

« 10 © NATHAN - La photocopie non autorisée est un délit. Démarche d’investigation n° 3 La pression dans un fluide dépend-elle de la forme du récipient \�qui le contient ? • Travail à réaliser : 1.

On remplit par exemple 5 récipients avec une même hauteur de surface libre par rapport au fond du récipient (on peut choisir : 1 bécher, 1 erlenmeyer, un verre à pied, 1 ballon de chimie, une petite bouteille d’eau minérale en plastique).

La sonde et le manomètre permettent de mesurer la pression au fond de chacun des récipients.

Prévoir des hauteurs d’eau de l’ordre de 5 à 10 cm. 2.

Les mesures suivantes (en hPa) : 1 008 ; 1 009 ; 1 008 ; 1 007 ; 1 008 montrent qu’avec une pré- cision d’environ 1 pour 1 000 les résultats peuvent être considérés comme identiques.

La pression ne dépend donc pas de la forme du récipient. Extraire l’information utile Le réducteur de pression • Exploiter : 1.

Le réducteur de pression protège des problèmes dus à un excès de pression : bruits dans les canalisations, coups de bélier, éclaboussures, usures prématurées des appareils électroménagers et des robinetteries.

2.

À partir de l’équation d’équilibre mécanique du clape\�t : P av = P am – k(, 0 – ,) S ; P av = 8,0 × 10 5 – 2,0 × 10 3 × 2,5 × 10 –2 1,0 · 10 –4 = 3,0 × 10 5 Pa = 3,0 bar. 3.

C’est la vis de réglage qui agit sur la longueur , du ressort (elle le comprime donc , < , 0), ce qui permet de faire varier k(, 0 – ,), et donc de régler la pression aval : P av = P am – k(, 0 – ,) S . 4.

Le réducteur de pression est également prévu pour fonctionner sur des circuits d’eau chaude tels que ceux rencontrés dans les logements collectifs.

La température d’eau chaude peut prendre des valeurs allant de 55 °C (recommandé pour éviter les brûlures) jusqu’à 70 °C dans des installa- tions plus anciennes.

Le constructeur a prévu une marge de sécurité nécessaire avec 80 °C. Réaliser un TP Pression relative à l’équilibre - Débit volumique moyen • Exploiter Expérience n° 1 : 1.

Le tableau suivant donne les valeurs des pressions mesurées dans un cas réel : H [cm] 0 7,5 1015 202530 P abs [hPa] 1 010 1 018 1 020 1 026 1 030 1 034 1 040 P rel [hPa] 0 7,5 1015 202530 2.

Le tracé avec un tableur donne le graphe suivant : les points expérimentaux sont indiqués, ainsi que la droite obtenue avec une régression linéaire.. »

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