Quelle est la longueur maximale d'une paille sur Terre ?

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Sur Terre il est impossible de boire de l'eau avec une paille mise à la verticale de plus de 10 mètres. Ce n'est pas la capacité de nos poumons qui entre en jeu mais la pression atmosphérique, qui pousse sur le liquide à monter dans la paille, et la masse volumique du liquide qui résiste par son poids à l'ascension.

Dans le cas de l'eau, cette limite est d'environ 10 mètres en théorie, mais nos poumons ne pouvant pas créer un vide parfait dans la paille, la limite pratique se situe plutôt entre 7 et 8 mètres.

Dans le cas du mercure, beaucoup plus lourd que l'eau, la limite est de seulement 70 cm environ.


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a écrit : Tu as raison, mais au bout du compte le phénomène qui empêchera de dépasser les 9,9 m, c'est la pression de vapeur saturante. Si tu es bloqué par deux murs successifs, je trouve bizarre de dire que c'est le second qui t'empêche d'avancer. Il ne s'agit pas de deux murs successifs mais d'un mur recouvert de papier-peint. Si tu percutes le mur, tu dis que c'est le mur qui t'a arrêté ou le papier-peint ? La pression de vapeur saturante empêche de s'approcher du vide à moins de 0,04 bars à 26°C en présence d'eau. C'est anecdotique devant la pression atmosphérique. Ce qui compte c'est de comprendre le phénomène qui fait qu'on ne peut pas aspirer une colonne de liquide à plus d'une certaine hauteur en fonction de la densité du liquide et de la pression atmosphérique. Et quand je lis des commentaires qui proposent des solutions avec des bouchons, je vois qu'il y en a qui n'ont pas compris le principe de base car même avec un bouchon et un liquide qui ne s'évapore pas, on ne pourra jamais dépasser une certaines hauteur, alors le petit écart dû à l'évaporation de l'eau, c'est la cerise sur le gâteau.

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Rappel d'hydrostatique :
Pour un tuyau de hauteur h (10 m)
Un liquide supposé incompressible de masse volumique rho (1000 kg/m3 pour l'eau)
Une accélération de la pesanteur g (9.81 m/s2)

La différence de pression (en pascals) entre le haut et le bas vaut
Pb-Ph=rho*g*h

Ce qui donne 98100 Pa c'est à dire 0,98 bars.

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Cela ne depend pas aussi du diamètre de la paille ?

La PVS n'a quasi rien a voir ici, surtout avec de l'eau a 20°c. C'est bien la pression atmosphérique qui pousse sur le liquide lorsque la bouche créé la dépression. D'ailleurs, il suffit de mettre un couvercle parfaitement étanche sur le récipient pour se rendre compte qu'il sera impossible de faire monter l'eau dans la paille (a condition que le récipient soit rigide, sinon la pression athmo écrasera les parois et le liquide montera...)

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Y'a vraiment des scientifiques qui ont été au travail pour plancher là-dessus en équipe dans leur bureau un jour ?

Ouai alors là je vois pas l'utilité mais content de savoir qu'un imbécile boit avec une paille de 10 mètres lol

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Mince, moi qui voulais justement boire de l'eau avec une paille verticale de plus de 10 mètres !

a écrit : L'anecdote est vraie mais l'explication fumeuse. La raison est que plus la paille est haute, plus il faut de dépression, et comme la température d'ébullition de l'eau dépend de la pression, à partir d'une dizaine de mètres, l'eau se transforme en vapeur au lieu de monter. Et il n'y a pas besoin d'un vide parfait, loin de là. Le terme technique est "pression de vapeur saturante". Afficher tout Il me semble que ta remarque soit fausse, la pression vapeur saturante n'a rien à voir la dedans. L'anecdote vient de la loi fondamentale de la statique dans fluides : P+jgz=cte, avec p la pression, j la masse volumique, g l'accélération de pesanteur et z la hauteur de ton fluide. Pour la cas d'une paille, on a Patmospherique = Pbouche +j*g*z. Si dans ta bouche la pression est nulle, alors z=Patm/(j*g) soit environ 100 000/(1 000*10)=10m !

a écrit : Intéressant ! Imaginez les pauvres éléphants, ils ne peuvent donc pas boire d'eau à la paille, vu qu'ils font des dizaines de mètres de hauteur. Je comprend mieux pourquoi ils sont toujours assoiffé aux zoos. Tu prends des substances avant d'aller au zoo? Parce que t'es éléphants sont énormes! Mdr!

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Et si on se trouve a 7000 m d'altitude ? :-)

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a écrit : Cela ne depend pas aussi du diamètre de la paille ? Pas réellement.
Du point de vue physique il s'agit de pressions donc la section n'importe pas (ou peu si on considère des forces de capillarité ).
En pratique, la dépression dans le cas d'une paille est liée au volume aspiré : si la paille est grosse il faut être capable d'aspirer un volume important.
Aspirer 10 m nécessiterait une paille très petite.

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a écrit : T'es en train de dire que avec une paille de 10 m l'eau sera transformée en vapeur avant d'arriver en haut ? En fait oui.
Même si ce phénomène est marginal par rapport à la pression atmosphérique le changement d'état dépend de température et de la pression.
Moins de pression = température d'ébullition plus basse
À température donnée la pression est limitée et réciproquement.
À 20°C pas moins de 0,04 bar environ.
À pression atmosphérique pas plus de 100°C.

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a écrit : Une question me "turlupine" . Est ce que le diamètre de la paille peut jouer sur la hauteur? Et si oui, du coup à partir de quelle diamètre le phénomène de capillarité apparaît ? Non pas réellement.
C'est la différence de pression qui intervient.
Cependant Aspirer avec une grosse paille (un tuyau) nécessite d'aspirer un plus gros volume et là c'est plus compliqué.
Aspirer 10 m nécessiterait une paille très petite et la capacité de créer une pression voisine de 0 ce qui me semble impossible. Un aspirateur aspire à 1 m environ !

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quand on aspire a la paille, on utilise pas nos poumons...
en pratique on utilise les muscles des joues et la machoire pour augmenter le volume de notre cavite bucal, en meme temp on bloque la liaison avec le larynx en utilisabt l'arriere de la langue. il faut que quelque chose rentre pour remplir la bouche, mais du coter des poumons c'est bouche et du coter des levres il y a une paille: le liquide monte dans la paille.
essayez de vous forcer a boire a la paille en utilisant vos poumons si ca vous amuses, mais je vous previent, c'est un coup a respirer de l'eau (ce qui n'est pas tres agreable).

a écrit : L'anecdote est vraie mais l'explication fumeuse. La raison est que plus la paille est haute, plus il faut de dépression, et comme la température d'ébullition de l'eau dépend de la pression, à partir d'une dizaine de mètres, l'eau se transforme en vapeur au lieu de monter. Et il n'y a pas besoin d'un vide parfait, loin de là. Le terme technique est "pression de vapeur saturante". Afficher tout Exact. C'est ce qu'on appelle le phénomène de cavitation.

a écrit : C'est ce qui se passe avec nos véhicules de pompier que l'on met en aspiration, on ne peut pas aller à plus de 10 mètres à cause de la pression atmosphérique, la pompe ne fait pas assez de dépression pour aspirer l'eau jusqu'au corps de pompe.
De ce fait on se base plutôt sur 8 mètres : de la
surface de l'eau jusqu'au corps (axe) de la pompe (4 tuyaux de 2 mètres rigides).
Voilà :-)
Afficher tout
Ce n'est pas la bonne explication. Cette limitation n'est pas du à la pompe qui ne fait pas assez de dépression. Elle est du au fait que l'eau se transforme en vapeur en dessous d'un certain seuil de pression qui correspond à la pression de vaporisation de l'eau. (Pour plus d'informations cf. NPSH, cavitation, etc.). Il faut éviter de faire fonctionner toute machine hydraulique en régime cavitant car ce dernier a des effets néfastes sur la tenue mécanique (érosion, vibration, bruit, étc.).

a écrit : De toutes manières, qui boit avec une paille de 10 mètres ? Tu te couches moins bête c'est ça l'essentiel non ? ;)

a écrit : L'anecdote est vraie mais l'explication fumeuse. La raison est que plus la paille est haute, plus il faut de dépression, et comme la température d'ébullition de l'eau dépend de la pression, à partir d'une dizaine de mètres, l'eau se transforme en vapeur au lieu de monter. Et il n'y a pas besoin d'un vide parfait, loin de là. Le terme technique est "pression de vapeur saturante". Afficher tout A partir d'une dizaines de mètres ? Il y en a qui n'ont pas peur de dire n'importe quoi.

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a écrit : Ouai alors là je vois pas l'utilité mais content de savoir qu'un imbécile boit avec une paille de 10 mètres lol Si tu as tout suivi, tu dois être pote avec un éléphant géant et boire dans un aquarium !

Pour répondre à ceux qui se posent la question de l'utilité.
Eh bien, c'est une question d'histoire.
Les fontainiers de Florence qui s'étonnaient de ne pas pouvoir remonter de l'eau grâce aux pompes aspirantes (même chose qu'une paille) à plus de 10 m posèrent la question à l'un des grands hommes de science de leur temps (Torricelli, qui est aussi secrétaire de Galilée).
Celui étudia le phénomène et mis en évidence la pression atmosphérique, qui permit également l'invention du Baromètre à Mercure.
Voilà comment la science avance, messieurs dames.