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Objectifs
– décrire le système de distribution de l’eau courante ;
– Justifier la situation géographique des châteaux d’eau.
Introduction
L’utilisation de l’eau dans les ménages au quotidien et une activité vitale dans la société. Cependant, les habitations de plus en plus nombreuses en zone urbaine posent le problème d’accessibilité au point d’eau naturel. Pour pallier à cette difficulté au Cameroun, la Cam Water (Camerounaise des eaux) assure la distribution continue en eau potable jusqu’aux habitations.
1. Distribution de l’eau courante
Pour être acheminée vers les habitations et les point d’utilisations, la Cam Water installe d’abord des conduits sous –terrains reliés au château d’eau qui sont de grands réservoirs de stockage et de distribution. Ils sont toujours situés à une altitude supérieure à celle des zones à réhabilité en eau. Pour être acheminée jusqu’au château l’eau est envoyée par des pompes aspirantes et refoulantes.
- Principe de distribution de l’eau courante
Pour conduire l’eau jusqu’au point d’utilisation on applique un principe physique simple appelé principe fondamental de l’hydrostatique. L’hydrostatique est la branche de la physique qui étudie les propriétés des liquides au repos.
2. La capsule manométrique
C’est un appareil constitué d’une boite métallique plate et fermée par une membrane en caoutchouc.
Expérience :
Dans un tube en U contenant un liquide coloré, fixons à une extrémité notre capsule manométrique plongeant dans un liquide et déplaçons la horizontalement puis verticalement.
L’expérience montre que :
– lorsqu’on déplace horizontalement en A la capsule, le niveau du liquide reste le même dans le tube en U. La pression est donc la même en tout point situé sur l’horizontal de A.
– lorsqu’on déplace verticalement la capsule de A vers B, on constate que le liquide dans le tube descend d’un coté et augmente de l’autre : Les points A et B sont donc à des pressions différentes.
La différence de pression entre deux points dépend :
– de la nature du liquide (masse volumique).
– De la dénivellation (h) entre les deux points du liquide.
3- Énoncé du principe fondamental de l’hydrostatique
La différence de pression entre deux points A et B d’un liquide au repos est numériquement égale au poids d’une colle de ce liquide de section 1m2 et de hauteur h, h étant la dénivellation (distance) qui sépare les deux points A et B, on a alors : PA – PB = ρgh
Avec PA et PB (Pa), ρ(kg/m3), g(N/kg), h(m).
Exercice d’application
Une éprouvette cylindrique a 12cm de diamètre. On y plonge successivement 180cm3 de mercure et 360cm3 d’eau. On donne : ρeau=1000kg/m3 et ρmercure=13600kg/m3.
1) comment vont se placer les deux liquides dans l’éprouvette ? (schéma démonstratif)
2) calculer la hauteur H1 de l’eau puis H2 du mercure dans l’éprouvette ?
3) calculer la pression due au liquide :
– en un point B de la surface de séparation des deux liquides.
– En un point C, du fond du récipient.
Remarque
En un point de la surface libre d’un liquide, la pression est égale a la pression atmosphérique Pa=1.03×105 Pa.
