Siphon

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Schéma d'un siphon, avec des cotes de hauteur et des flèches pour représenter la pression de l'air.

Un siphon est un morceau de tube, souvent courbe ou coudé, qui est plein d'un liquide au milieu (souvent de l'eau), qui relie un réservoir d'un côté et un point plus bas que la surface de ce réservoir ou un autre réservoir de l'autre côté. Le siphon permet d'exploiter le principe des vases communicants : le contenu du réservoir situé le plus en hauteur va s'écouler par le siphon ; on dira alors qu'on l'a siphonné.

Le « siphonnage » d'un réservoir est parfois la seule façon de le vider sans pompe, en particulier quand le réservoir ne peut pas être renversé ou retourné. C'est le cas pour les réservoirs de carburant des véhicules comme les voitures. Ainsi, quand on doit vider un réservoir d'essence, on doit le siphonner. C'est ce qu'on voit dans certains films d'action ou d'espionnage, dans lesquels une voiture est sabotée en falsifiant le carburant.

Fonctionnement[modifier | modifier le wikicode]

Le principe des vases communicants qui fait fonctionner les siphons est en fait un jeu de pressions.

Mettre un tuyau dans un réservoir plein de liquide n'en fait pas forcément un siphon. Pour cela, il faut que le tuyau soit lui-même plein de liquide. De plus, l'expérience (observée les premières fois par des fontainiers) montre aussi qu'un siphon ne fonctionne plus quand la canalisation s'élève de plus de 10,33 mètres au-dessus de la surface du réservoir.

C'est en fait la pression à la surface du liquide qui permet de faire s'élever l'eau dans la canalisation d'un siphon, alors que celle-ci est plus élevée que la surface. La pression dans un liquide immobile est celle qu'il y a à sa surface (la pression de l'air ou pression atmosphérique), plus une pression qui augmente proportionnellement à la profondeur. Par exemple, la pression ajoutée à dix mètres sous l'eau est environ égale à la pression de l'air. La pression totale y est donc le double de celle de la surface. Dans la canalisation d'un siphon au contraire, la pression devient moins élevée que celle de l'air, puisqu'on est plus haut que la surface, mais elle n'est pas encore nulle. Au bout d'environ 10 mètres de haut, cette pression approche de zéro, et ne permet pas à l'eau d'être poussée plus haut.

Pour que cette situation soit possible, il faut que le tuyau soit bien hermétique pour éviter que l'air n'entre et remette le tuyau à la pression atmosphérique ; il faut aussi que la partie descendante soit remplie d'eau pour créer une différence de pression entre le bas, à pression atmosphérique et le haut, à pression plus faible, qui va aspirer l'eau.

Remplir le tuyau s'appelle amorcer le siphon. Il y a deux moyens courants d'amorcer un siphon : soit on remplit le tube avant de le plonger dans le réservoir à vider, soit on en plonge une extrémité dans le liquide et on aspire le liquide jusqu'à remplir le tube.

Autres siphons[modifier | modifier le wikicode]

Passage d'eau par siphon sous un canal ou cours d'eau perché. Cela permet par exemple d'alimenter un moulin à eau (canal plus élevé) tout en drainant le terrain avoisinant.

On appelle aussi siphon un équipement, une partie de canalisation, de canal ou d'une rivière souterraine que l'eau (ou un autre liquide) remplit entièrement, jusqu'au haut de ce passage, bien que cette partie soit alors à un niveau plus bas que la surface du liquide. C'est un passage où il n'y a donc plus d'air au-dessus de l'eau.

Cela peut être voulu pour bloquer le passage de l'air et des odeurs qu'il transporte dans le cas de toilettes ou de certaines grilles d'égout. Cela peut aussi permettre de faire franchir un obstacle à un canal d'irrigation, un aqueduc ou même un cours d'eau, lorsque cet obstacle oblige à faire passer l'écoulement plus bas que le niveau de la surface de l'eau. L'eau qui traverse le siphon remonte de l'autre côté presque au même niveau, avec une petite différence appelée perte de charge en fonction de son débit d'écoulement et des caractéristiques du passage (section, longueur, régularité...).

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