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Grandeurs physique et quantité de matière



  1. #1
    Lwiz

    Grandeurs physique et quantité de matière


    ------

    Bonjour, je suis actuellement en première S et j'ai un devoir à rendre pour ce vendredi.


    Exercice 1:

    I) L'air est composé d'environ 20% de dioxygène (O'2') et 80% de diazote (N'2'). 100 mol d'air renferment donc 20 mol de dioxygène et 80 mol de diazote.

    1) calculer la masse de 20 mol de dioxygène et la masse de 80 mol de diazote.
    2) En déduire la masse molaire de l'air

    II) Un bouteille de plongée contient de l'air sous une pression de 200 bars. Le volume intérieur de la bouteille est 12L. On considère l'air comme un gaz parfait et sa température , 20°C est supposée constante
    A 30 mètres de profondeur, le détenteur envoie de l'air sous une pression de 4,0 bars même pression que celle exercée par l'eau sur le plongeur. Le plongueur consomme alors 15L d'air par minute.

    1) Calculer la quantité totale d'air dans la bouteille.

    2) quelle est la masse d'air dans la bouteille

    3) Calculer le volume d'air que le plongueur peut respirer à 30m de profondeur.

    4) Au bout de quelle durée la bouteille est-elle vide?

    5) On suppose que le plongueur remonte à la surface et que son manomètre indique 80 bars. Quelle quantité d'air reste-t-il dans cette bouteille? Quelle quantité d'air a-t-il utilisé?




    Exercice 2:

    L'airbag (ou coussin gonflable) est un accessoire de sécurité passive développé pour l'automobile à la fin des années 1980 et qui équipe maintenant toutes les automobiles.
    Depuis la fin des années 1980, l'airbag n'a cessé d'évoluer afin d'augmenter la protection des personnes dans les voitures.

    I. Principe de fonctionnement de l'airbag :
    Le système d'airbag est constitué d'une unité de contrôle électronique (ECU), d'un gonfleur (ou générateur de gaz) et d'un coussin gonflable.
    Des accéléromètres mesurent en permanence les accélérations et les décélérations du véhicule et envoient leurs informations vers un microprocesseur. Les données sont alors traitées par un logiciel qui les compare avec les données du crash-test du véhicule. Quand le microprocesseur de l'unité de contrôle électronique reconnaît l'impulsion du crash envoyée par les capteurs, il envoie un courant électrique à un détonateur qui se trouve dans le générateur de gaz. Une succession de transformations chimiques libèrent alors du gaz qui gonfle un coussin en nylon.

    II. Les transformations chimiques qui se déroulent dans le générateur de gaz :
    Le détonateur permet de porter des pastilles contenant de l'azide de sodium (NaN'3') à une température voisine de 300°C. A cette température, l'azide de sodium se décompose en sodium et en diazote (gaz qui permet le gonflement de l'airbag).
    NaN'3' => 2Na + 3N'2'

    Au cours de cette transformation chimique est produit du diazote nécessaire au gonflement de l'airbag, mais également du sodium qui est un métal qui réagit violemment avec l'eau et avec le dioxygène contenu dans l'air. Pour éliminer le sodium, une deuxième réaction chimique a lieu. Le sodium réagit avec du nitrate de potassium pour donner des oxydes de potassium (K'2'O) et de sodium (Na'2'O) ainsi que du diazote (qui participe au gonflement de l'airbag).
    10Na + 2KNO'3' => K'2'O + 5Na'2'O + N'2'

    Un réarrangement avec de la silice (SiO'2') permet de former un sel stable, inerte et non inflammable.
    K'2'O + Na'2'O + SiO'2' => K'2'Na'2'SiO'4'

    Les chiffres entre '' sont les indices

    1) Dans le système d'airbag d'une golf, 65g d'azoture de sodium sont mis en jeu. Calculer la quantité de diazote formé si l'on envisage que la première réaction

    2) Comparer le volume de gaz formé à celui du ballon de 35L équipant l'airbag de cette voiture. On considèrera que le volume molaire est de 24,0 mol.L-1. L'airbag est-il gonflé?

    3) En considérant que la totalité du sodium Na formé lors de la première réaction est transformé lors de la deuxième réaction déterminer la quantité de matière supplémentaire de diazote dans le ballon.

    4) Quelle est la pression du diazote dans le ballon (sachant que la température est de 20°C)


    Pour le premier exercice, je pense avoir trouvé le 1) mais le 2 je rame complètement. Et le deuxième exercice je pense avoir trouvé des réponses nmais elles ne me semblent pas vraiment possible. Quelqu'un a-t-il des idées?

    -----

  2. #2
    Duke Alchemist

    Re : Grandeurs physique et quantité de matière

    Bonsoir et bienvenue à toi.

    Si tu lis la charte de ce forum, tu verras que nous ne sommes pas là pour faire les exercices mais pour aider face à un souci de comprhension ou des corrections éventuelles...

    Je te propose de nous dire où tu bloques et les (éventuelles) propositions.

    Cordialement,
    Duke.

    PS : les sujets étant de natures différentes, je te proposerais, pour plus de clarté, d'ouvrir deux fils distincts.

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