Millimètre de mercure

Le millimètre de mercure (symbole mmHg) ou torr (symbole Torr) est une unité de mesure de la pression. Le millimètre de mercure, ou torr, vaut exactement 1/760 atmosphère (atm), soit environ 133,322 pascals (Pa).

Cette unité ne fait pas partie du Système international d'unités. Elle est principalement utilisée en médecine pour la mesure de la pression sanguine et en physique dans le cas des très basses pressions.

Torr est une abréviation du nom du physicien et mathématicien italien Evangelista Torricelli, inventeur du baromètre à colonne de mercure.

Historique

Evangelista Torricelli est l'inventeur du baromètre à colonne de mercure. Il est considéré comme ayant donné la première explication moderne de la pression atmosphérique : elle correspond au poids que l'air exerce sur les surfaces^[1].

Par la suite, une hauteur de 760 millimètres de mercure à une température de 0 °C a été considérée comme le standard de la pression atmosphérique au niveau de la mer^[1]. En l'honneur de Torricelli, la pression exercée par un millimètre de mercure (de symbole mmHg) à 0 °C, condition normale de température, a été appelée torr (de symbole Torr)^[2],[3],[4].

Cependant, la gravité n'étant pas homogène à la surface de la Terre du fait des irrégularités de sa forme, cette définition est imprécise et varie selon les lieux. En 1954 la définition de la pression atmosphérique normale a été révisée lors de la 10^e Conférence générale des poids et mesures : désormais une atmosphère (atm), soit 760 mmHg ou torr, vaut exactement 101 325 pascals (Pa)^[5],[6]. Dès lors, le millimètre de mercure, ou torr, est défini comme 1/760^e d'atmosphère, une définition précise, non ambigüe, qui est indépendante des mesures de la densité du mercure ou de l'accélération due à la gravité de la terre.

En météorologie, en France, le millimètre de mercure a été remplacé en 1927 par le millibar^[7], lui-même par la suite remplacé par l'hectopascal.

Définition

Le millimètre de mercure ou torr

Le millimètre de mercure ou torr est indexé sur la pression atmosphérique normale : 1 atmosphère (atm), soit 101 325 pascals (Pa), correspond exactement à 760 mmHg ou Torr^[6],[8].

1 mmHg ou Torr vaut exactement 101 325/760 pascals, soit environ^[9] :

• 133,322 Pa ;
• 0,133 322 kPa ;
• 1,333 22 × 10⁻³ bar ;
• 1,315 79 × 10⁻³ atm ;
• 1,933 68 × 10⁻² psi.

Réciproquement :

• 1 Pa ≈ 7,500 62 × 10⁻³ Torr ;
• 1 kPa ≈ 7,500 62 Torr ;
• 1 bar ≈ 750,062 Torr ;
• 1 atm = 760 Torr (exactement) ;
• 1 psi ≈ 51,714 94 Torr.

Calcul par la densité du mercure

La définition antérieure à 1954 du millimètre de mercure est la pression exercée par une colonne de 1 mm de hauteur de mercure (symbole Hg) liquide à 0 °C. Cette pression vaut :

${\displaystyle \Delta P=\rho \cdot g\cdot h}$

avec :

• ${\displaystyle \Delta P}$ la pression exercée par la colonne de liquide ;
• ${\displaystyle \rho }$ la masse volumique du mercure à 0 °C, ${\displaystyle \rho }$ = 13 595,1 kg/m³ ;
• ${\displaystyle g}$ l'accélération de la pesanteur, ${\displaystyle g}$ = 9,806 65 m/s² ;
• ${\displaystyle h}$ la hauteur de la colonne de mercure, soit 1 mm = 0,001 m.

En pascals on obtient :

${\displaystyle \Delta P}$ = 13 595,1 × 9,806 65 × 0,001 ≈ 133,322 Pa

en torrs :

${\displaystyle \Delta P}$ = 760/101 325 × 13 595,1 × 9,806 65 × 0,001 ≈ 1,000 000 14 Torr

L'écart entre la valeur ainsi obtenue et celle obtenue par la définition indexée sur la pression normale est donc de moins de 2 × 10⁻⁷ Torr^[9].

Usage

En physique

Cette unité de pression est utilisée en physique dans le cas des très basses pressions (dépôt chimique en phase vapeur).

En médecine

Le millimètre de mercure est l'unité légale pour la mesure de la pression sanguine dans certains pays^{[10],[11],[12],[13]}. Il est également utilisé pour mesurer les contractions utérines^[14].

Notes et références

Notes

1. (en) Université Purdue, « Evangelista Torricelli », sur purdue.edu (consulté le 27 avril 2021).
2. CNRTL.
3. CFM.
4. Larousse.
5. « Résolution 4 de la 10e CGPM (1954). Définition de l'atmosphère normale » [PDF], sur Bureau international des poids et mesures (BIPM), 2002 (consulté le 23 mai 2021), p. 52.
6. Météo-France, « Pression atmosphérique normale », sur meteofrance.fr (consulté le 2 décembre 2021).
7. L'Astronomie, vol. 41, « Les Millibars », sur articles.adsabs.harvard.edu, 1927 (consulté le 11 février 2024), p. 81.
8. Taillet et al..
9. (en) UICPA, Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry (Green Book), 2007, 3^e éd. (lire en ligne [PDF]), p. 138 et 233.
10. Décret n° 2003-185 du 27 février 2003 sur Légifrance. JO du 1^er mars 2003, page 3643 : « Le millimètre de mercure est une unité de pression sanguine et de pression des autres fluides corporels ».
11. Brochure sur le SI : Le Système international d'unités [8^e édition, 2006 ; mise à jour en 2014], Unités en dehors du SI en usage avec le SI et unités fondées sur des constantes fondamentales - Tableau 8. Autres unités en dehors du SI, Bureau international des poids et mesures (BIPM).
12. Hypertension artérielle (HTA), Institut national de la santé et de la recherche médicale (INSERM).
13. « Mesure de la pression artérielle humérale », sur Hôpitaux Universitaires de Genève (consulté le 13 juillet 2017).
14. Jacques Lansac, Philippe Descamps et François Goffinet, Pratique de l'accouchement, Elsevier Health Sciences, 2016, 512 p. (ISBN 9782294748837, lire en ligne), p. 13.

Bibliographie

• Richard Taillet, Loïc Villain et Pascal Febvre, Dictionnaire de physique : + de 6500 termes, nombreuses références historiques, des milliers de références bibliographiques, Louvain-la-Neuve/impr. aux Pays-Bas, De Boeck supérieur, 2018, 976 p. (ISBN 978-2-8073-0744-5, lire en ligne), p. 51;477;737.

Liens externes

• Informations lexicographiques et étymologiques de « torr » dans le Trésor de la langue française informatisé, sur le site du Centre national de ressources textuelles et lexicales.
• « torr », Grand Dictionnaire terminologique, Office québécois de la langue française.
• « torr », dictionnaire Larousse.
• Encyclopédie Universalis, « Les unités de mesure de la pression », sur universalis.fr (consulté le 26 mai 2021).
• Collège français de métrologie (CFM), « Quelle est l’unité de pression ? », sur cfmetrologie.com (consulté le 26 mai 2021).