Qu’est-ce que la pression absolue ?

En ingénierie, la pression absolue est la pression d’un système par rapport à la pression d’un vide absolu. En termes plus pratiques, il est souvent exprimé comme la somme de la pression de l’atmosphère et de la pression manométrique d’un fluide. Il est nécessaire dans les calculs d’ingénierie tels que la loi des gaz parfaits.
L’expression la plus courante de la pression absolue la définit comme la somme de la pression manométrique, ou mesurée, d’un système et de la pression de l’atmosphère. L’expression prend la forme Pabsolue = Pgauge + Patmospheric. La pression atmosphérique est définie comme la pression de l’air environnant à ou près de la surface de la Terre. Cette pression n’est pas une valeur fixe ou constante et elle peut varier avec la température ou l’élévation.

La pression manométrique représente la pression du système telle que mesurée par un appareil de mesure de la pression. Ces appareils, ou manomètres, peuvent être classés selon la manière dont ils mesurent la pression. Les types les plus courants sont les jauges à éléments élastiques, les jauges à colonne liquide et les jauges électriques. Sauf indication contraire du fabricant, la plupart des manomètres n’incluent pas la pression de l’atmosphère dans leurs lectures.

Dans un environnement d’usine chimique typique, la pression absolue et la pression manométrique ne représentent pas la même chose et des notations différentes doivent être utilisées pour les séparer. Une méthode courante consiste à ajouter la lettre a après l’unité de pression pour signifier la pression absolue et la lettre g après l’unité de pression pour signifier la pression relative. Par exemple, une pression absolue de 100 psi deviendrait 100 psi. De même, une pression manométrique de 5 kPa serait de 5 kPag. Le National Institute of Standards and Technology des États-Unis préfère cependant que la lettre de clarification soit appliquée non pas à l’unité mais à la lettre P. Par exemple, Pg = 25 kPa serait préférable à P = 25 kPag.

Cette mesure de la pression est le plus souvent utilisée dans les calculs d’ingénierie tels que la loi des gaz parfaits. Lors de l’exécution de telles équations, les ingénieurs doivent utiliser la pression correcte pour éviter des erreurs coûteuses ou des opérations dangereuses. La différence entre la pression absolue et la pression relative est beaucoup plus notable à des pressions dans lesquelles la pression atmosphérique est du même ordre de grandeur que la pression relative.

L’erreur de négliger la composante atmosphérique de la pression absolue peut être démontrée en examinant un cylindre fermé d’un gaz parfait avec une température de 77° Fahrenheit (25° Celsius) et un volume de 1.0 m3. Si le manomètre sur la bouteille indique 100 kPa et que la pression de l’atmosphère n’est pas prise en compte, le nombre calculé de moles de gaz dans la bouteille est d’environ 40.34. Si la pression de l’atmosphère est également de 100 kPa, alors la pression absolue est en réalité de 200 kPa et le nombre correct de moles est de 80.68. Le nombre réel de moles est le double du montant du calcul initial, ce qui démontre l’importance d’utiliser la pression correcte.