Jusqu'à quelle hauteur peut-on boire avec une paille ?

En bref

La pression atmosphérique pousse l’eau dans une paille. L’équilibre hydrostatique explique la limite théorique d’environ 10 mètres au niveau de la mer.^[1]

Comprendre le phénomène

Aspirer avec une paille abaisse la pression au-dessus du liquide. L’air extérieur pousse alors l’eau vers la bouche. Une paille toujours plus longue révèle la limite de cette différence de pression.^[1]

La pression doit soutenir une colonne d’eau

Plus l’eau monte, plus la colonne à soutenir est lourde. À l’équilibre, la différence de pression compense son poids par unité de surface : ΔP = ρgh. Avec une atmosphère standard de 101 325 pascals, de l’eau de densité proche de 1 000 kg/m³ et g proche de 9,81 m/s², le calcul donne environ 10,3 mètres pour un vide idéal au sommet.^[1]

Cette hauteur est une limite théorique hydrostatique. Elle ne décrit pas ce qu’une personne peut atteindre avec sa bouche : la dépression réelle est limitée et les pertes dans le tube comptent aussi.^[1]

Pourquoi l’altitude change le résultat

Quand la pression extérieure diminue, la colonne d’eau qu’elle peut soutenir devient plus courte. Le raisonnement reste le même, sans changer les muscles utilisés pour boire. À température ambiante, la pression de vapeur de l’eau empêche également d’assimiler le sommet du tube à un vide parfait conservant une eau stable.^[1]

Pourquoi un siphon n’est pas exactement une paille

Des expériences avec de l’eau dégazée dans un siphon ont dépassé la hauteur classique de dix mètres. La cohésion du liquide et les conditions du montage importent. Ce résultat ne signifie pas qu’une personne peut boire avec une paille de quinze mètres ouverte sur sa bouche. Les systèmes et leurs conditions de pression doivent être distingués.^[2]

Ce que la vidéo ne permet pas de conclure

Références et crédits de la vidéo

Références et attributions transférées depuis la description de « Jusqu'à quelle hauteur peut-on boire avec une paille ? », en complément des notes et crédits détaillés de cet article.

Sources :
- Alviar-Agnew et Agnew, 11.1 Extra-Long Straws, Introductory Chemistry, LibreTexts : https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Introductory_Chemistry/Introductory_Chemistry_(LibreTexts)/11:_Gases/11.01:_Extra-Long_Straws
- tec-science, How does a drinking straw work? (principle, maximum suction lift) : https://www.tec-science.com/mechanics/gases-and-liquids/how-does-a-drinking-straw-work-principle-maximum-suction-lift/
- Boatwright, Hughes et Barry, The height limit of a siphon, Scientific Reports 5, 16790, 2015 : https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4667279/
- FizziQ, Pression : définition et mesure (pression au sommet du mont Blanc) : https://www.fizziq.org/elements/pression/