Chapitre 7 – Pression et force pressante | 1ère Bac Pro ERA-MA (Grpt 3) | Physique – Mécanique des fluides | ⏱ 35 min
Dernière mise à jour : 7 mai 2026, format manuel scolaire
💡 leçon §V (Boyle-Mariotte). À T constante, P × V = constante.
Camille, gérante d'un atelier d'agencement à Reims, achète un compresseur pour alimenter ses outils pneumatiques (cloueuse, agrafeuse, soufflette nettoyage). Modèle : Mauguin Citaprop 100 L, pression service 10 bar.
À pleine pression (11 bar abs), combien d'air équivalent à 1 bar contient la cuve (Boyle) ?
V1 bar = (P × V) / 1 = (11 × 100) / 1 = 1 100 L.
La cuve 100 L contient l'équivalent de 1 100 L d'air ambiant.
Camille utilise sa cloueuse à 6 bar (= 7 bar abs). Calculer le volume d'air à 1 bar correspondant à 1 L d'air à 6 bar relative.
V1 bar = 7 × 1 = 7 L.
Régler à 6 bar consomme 7 L d'air ambiant pour chaque L détendu à 6 bar.
Camille tire la pression cuve de 10 bar à 6 bar (= 11 → 7 bar abs) avec sa soufflette. Calculer le volume d'air ambiant prélevé.
V11 bar = 11 × 100 = 1 100 L à 1 bar.
V7 bar = 7 × 100 = 700 L à 1 bar.
Différence : 400 L d'air ambiant sortis. Soit 8 minutes de soufflette à 50 L/min.
Calculer le temps de remplissage de la cuve de 6 bar à 10 bar (= 7 → 11 bar abs) par le compresseur (250 L/min d'air aspiré).
Volume à pomper : 1 100 − 700 = 400 L à 1 bar.
Temps : 400/250 = 1,6 min ≈ 1 min 36 s.
Si Camille utilise la soufflette en continu (50 L/min à 6 bar = 350 L/min à 1 bar), le compresseur peut-il suivre ?
Conso : 50 × 7 = 350 L/min à 1 bar (équivalent).
Compresseur fournit : 250 L/min à 1 bar.
Déficit : 100 L/min → la cuve se vide. Compresseur sous-dimensionné pour usage continu de la soufflette. À utiliser par à-coups.
Calculer la force totale que la pression d'air exerce sur le fond plat de la cuve (surface 0,15 m² environ pour une cuve cylindrique).
F = P × S = (10 × 10⁵) × 0,15 = 150 000 N = 15 tonnes.
D'où l'épaisseur d'acier importante des cuves (3-5 mm), testées en pression et soumises à inspection annuelle.
Quelle sécurité empêche la cuve d'exploser en cas de surpression ?
Soupape de sécurité tarée à 11 bar (au-dessus de la pression service 10 bar). Si la pression dépasse, elle s'ouvre et libère l'air en sifflant.
Vérification annuelle obligatoire (test bouton). Si défaillante, risque d'explosion (énergie 100 L × 10 bar ≈ 100 kJ, soit l'équivalent d'une grenade).
Rédiger en 5 lignes la note d'utilisation du compresseur pour l'équipe.
Atelier Camille — Compresseur Mauguin 100 L · 7 mai 2026
• Cuve 100 L à 10 bar = 1 100 L d'air ambiant équivalent.
• Cloueuse / agrafeuse : usage à volonté (faible consommation).
• Soufflette : usage par à-coups de 8 min max, puis attendre 2 min recharge. Pas en continu.
• Sécurité : ne jamais démonter la soupape (15 t de pression sur la cuve !). Test 1 fois/an.
• Entretien : purger l'eau de condensation chaque semaine (vanne du bas).
Combien de clous Camille peut-elle planter avant une recharge complète (cuve passe de 10 → 6 bar) ?
Air disponible (à 6 bar relative) : 400 L à 1 bar / 7 = 57 L à 6 bar utilisable.
Clous possibles : 57 / 0,1 = ~ 570 clous avant recharge.
À ce rythme, le compresseur a largement le temps de recharger entre deux séries.