D’où viennent ces unités de pression ?

La pression a été l’une des premières grandeurs physiques mesurées avec précision — bien avant qu’on en comprenne la nature thermodynamique. Chaque unité reflète l’instrument ou l’application qui l’a vue naître.

Pascal (Pa) — Blaise Pascal, 1647

Au XVII^e siècle, le physicien et mathématicien français Blaise Pascal démontre par l’expérience du Puy-de-Dôme que la pression atmosphérique diminue avec l’altitude — la première preuve que l’air a un poids. Le Système International lui rend hommage en 1971 en nommant l’unité de pression : 1 Pa = 1 N/m² (1 newton de force répartie sur 1 mètre carré).

Le Pascal est très petit : la pression atmosphérique fait 101 325 Pa. C’est pourquoi on utilise rarement le Pa pur en industrie — on préfère le kPa, MPa ou bar.

bar — Norwegian Meteorological Institute, 1909

Le météorologue norvégien Vilhelm Bjerknes propose en 1909 une unité simple et lisible valant exactement 100 000 Pa, soit approximativement la pression atmosphérique au niveau de la mer (1,01325 atm exactement).

Le bar n’est pas une unité SI officielle mais elle est tolérée pour usage courant par le Bureau International des Poids et Mesures, et domine totalement le procédé industriel européen : on parle de 4 bar d’air comprimé, de 16 bar de vapeur, de 40 bar de réseau d’azote — sans avoir à compter de zéros.

psi — Imperial, XIX^e siècle

Pound per square inch. Une livre-force (4,448 N) appliquée sur un pouce carré (645 mm²) donne 1 psi = 6 894,76 Pa.

Le psi est l’unité dominante de l’industrie pétrolière américaine — où elle s’est installée dès les premiers gisements du Pennsylvanie au XIX^e siècle. On y parle naturellement de têtes de puits à 5 000 psi, de pipelines à 1 440 psi (ASME B31.4 class 600), de pneus à 32 psi.

atm — atmosphère standard

Définie historiquement comme la pression au niveau de la mer à 0 °C, à une latitude moyenne. Standardisée en 1954 à exactement 101 325 Pa. Encore utilisée en chimie (équilibres gaz / liquide), en physiologie (plongée), et dans les anciennes documentations procédé.

mmHg / Torr — Evangelista Torricelli, 1644

L’élève de Galilée, Evangelista Torricelli, invente le baromètre en 1643 et démontre l’année suivante que l’air pousse une colonne de mercure jusqu’à environ 760 mm de hauteur au niveau de la mer. La hauteur de cette colonne devient une unité naturelle :

• 1 mmHg = 133,322 Pa
• 760 mmHg = 1 atm
• Le Torr est exactement la même unité (renommée en hommage à Torricelli) : 1 Torr = 1 mmHg.

Cette unité est encore omniprésente en médecine (tension artérielle : 120/80 mmHg) et en technique du vide (chambres ultra-vide : 10⁻⁹ Torr).

inHg, inH₂O — Imperial

Mêmes principes que le mmHg / mmH₂O mais en pouces de colonne de mercure ou d’eau.

• inHg (≈ 3 386 Pa par pouce) : pression atmosphérique, instrumentation US.
• inH₂O (≈ 249 Pa par pouce) : HVAC — pour les très faibles différentiels de pression dans les gaines de ventilation (typiquement 0,1 à 10 inH₂O), où le Pa donnerait des centaines de Pa et le bar serait absurde.

Pourquoi tant d’unités coexistent encore ?

Chaque discipline a choisi l’unité dont les valeurs typiques tombent dans une plage commode — c’est-à-dire entre 1 et 10 000, sans zéros à compter.

Pression relative vs absolue : la distinction critique

Les instruments industriels indiquent presque toujours la pression relative (gauge) — référencée à l’atmosphère locale. Quand on lit « 4 bar » sur un manomètre, la pression absolue dans le circuit est en réalité 4 + 1,013 ≈ 5,013 bar absolus.

• barg / psig : gauge (relative) — ce qu’indiquent les manomètres
• bara / psia : absolute — ce qu’utilisent les calculs thermodynamiques (gaz parfaits, etc.)

Confondre les deux est une source classique d’erreurs de dimensionnement et de calcul de débit.