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Biophysique de la circulation


Go to solution Solved by LAmi_Omelette,

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Posted (edited)

QCM 7: Un liquide réel, newtonien, circule à débit constant dans un tuyau cylindrique qui décrit un U vertical :

 

A: la perte de charge totale est plus forte que dans un tuyau horizontal de même calibre et de même longueur totale

B: à hauteur identique, la pression hydrostatique a même valeur dans la portion à flux descendant et dans la portion à flux montant

😄 la pression dynamique est plus forte dans la portion descendante que dans la portion montante

Dla vitesse moyenne d’écoulement est maximum dans la section la plus basse

E: la pression hydrostatique est maximum dans la section la plus basse

 

Salut ! j'ai juste un petit problème pour l'item B je n'arrive pas a comprendre pourquoi il est faux... 

 

Edited by zazo
  • Ancien Responsable Matière
  • Solution
Posted (edited)

Salut @zazo ! 

 

La formule ici est : E = p + h.ρ.g + 1/2v2ρ + Chaleur (Chaleur car réel) = Constant

 

- Pression hydrostatique 

- Pression de hauteur 

- Pression de vitesse

 

Alors à "hauteurs identiques" on a donc h.ρ.g de constant car c'est uniquement fonction de la hauteur. 

De plus le tuyaux a une surface constante, donc une vitesse constante car on a un débit constant (Vitesse x Surface = Débit = Constant) Donc on a 1/2v2ρ de constant car ici ce n'est encore une fois que fonction de la vitesse.

 

Il ne reste donc plus que p, qui est donc constant comme il est le reste d'une équation constante.

 

SAUF qu'ici on est dans un liquide réel donc il y a une perte de charge. La pression statique doit donc varier en sens inverse de la chaleur. 

 

Il me semble que c'est ça.

 

 

Révélation

@PierrickJunior So fast for u bb ❤️

 

Edited by Lami_Molette
  • Ancien Responsable Matière
Posted (edited)

Bonjour @zazo

 

Pour répondre à cet item il faut se pencher sur le théorème de Bernouilli

 

La charge E=constante= p (pressions hydrostatique) + hpg (pression de pesanteur) + 1/2 pv^2 (pression dynamique). 

Il est important de comprendre et de considérer que cette somme est une constante. Donc si jamais un des facteurs de cette somme augmente, les autres pourront diminuer pour compenser. 

Ici, dans l'énoncé on précise que le débit D est constant. On se rappelle que D= vitesse x section. On ne précise rien pour la section donc on déduit (pas le choix pour la suite de l'item, mais le jour du cc ça sera précisé si nécessaire comme ici) quelle est constante. 

Alors on peut simplement conclure que si le débit et la section sont constants alors la vitesse sera aussi constante. Il faut ensuite savoir que si la vitesse est constante alors la pression dynamique (dernier facteur de la somme de E) est aussi constante. 

 

Donc, dans les conditions de l'énoncé seul les facteurs pression hydrostatique et pression de pesanteur peuvent varier ! 

 

Maintenant observons la pression de pesanteur, elle dépend de h (la hauteur), rho (la masse volumique) et g. Seul la hauteur peut varier. Donc si la hauteur diminue la pression de pesanteur diminue et la pression hydrostatique va augmenter. Alors qu'on se retrouve dans le tuyau ascendant ou descendant, la pression de pesanteur sera identique car la hauteur sera identique. Donc la pression hydrostatique sera aussi identique ! 

 

Bonne journée. 

 

EDIT : l'item est faux car c'est un liquide réel et il faut prendre en compte la chaleur. C'est la somme charge + chaleur qui est constante. Plus le liquide traverse le conduit plus il perd de sa charge est donc la somme énoncée au debut n'est pas constante mais diminue ! Donc la pression hydrostatique diminue aussi par conséquent.

Edited by PierrickJunior
Posted (edited)

Merci pour vos réponses 😉 

 

Donc la pression hydrostatique est la même dans la portion descendante et ascendante si je comprend bien ? Mais l'item est compté faux donc c'est un errata ? ou alors quelque chose m'échappe encore .... 

 

Courage pour la suite !!!

Edited by zazo
  • Ancien Responsable Matière
Posted
à l’instant, zazo a dit :

Mais l'item est compté faux donc c'est un errata ?

Non, regarde les messages à nouveau on a édité.. ahah désole l'item est bien faux 😉

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