Problème calcul de Pression de vapeur Saturante

[invite8963a8ad]

Bonjour a tous, voila j'arrive à la fin de la conception de mon TPE:

Mais un problème persiste, j'ai précédemment réaliser l'expérience suivante:

Vider l'air d'une cloche a vide avec à l'intérieur un thermomètre, un pressiomètre et un bécher rempli d'eau à 21,5°C d'après le thermomètre.
Alors la pression diminue partant de 1019hPa (pression dans la salle) et descend jusqu'à 20/22hPa, a partir de 32hPa l'eau débute sa condensation, elle boue!
Les mesures sont donc 20hPa=0,02atm pour une eau à 21,5°C.

J'ai essayer par tout les moyens possible avec mon niveau pour trouver la pression de vapeur saturante par le calcul, aucun de mes résultats ne se reprochent vraiment de 0,02atm.
J'ai tester la formule de Clapeyron. http://www.mecaflux.com/vapeur_saturante.htm

la formule de DUPERRAY: http://physiquecira.free.fr/CoursPhy...saturation.htm

et l'équation d'Antoine: même lien.

Sur aucun site on trouve la pression de vapeur saturante d'une eau à précisément 21,5°C (soit 21 soit 22 au grand maximum).

J'implore donc votre aide pour trouver précisement la pression de vapeur saturante avec juste ses valeurs, concrètement j'aurais du réussir mais je ne comprends pas pourquoi mes résultats sont faux.

Votre aide sera vraiment d'une grande utilité, merci a vous, manias de la PC
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[bvph]

Si tu connais la pression de vapeur saturante à 21 et 22°C, tu considère qu'entre les deux c'est linéaire et fait une interpolation

[invite8dd4b284]

Bonjour,

Tu obtiens combien en faisant tes calculs pour chaque méthode (sauf Duperray, pas la bonne gamme de température).
As tu des incertitudes sur tes appareils de mesure ? et sur la verrie ?

[invite8963a8ad]

J'ai calculer pour voir s'il y avait proportionnalités et ce n'est pas la cas

[A voir en vidéo sur Futura]

[FC05]

Alors la pression diminue partant de 1019hPa (pression dans la salle) et descend jusqu'à 20/22hPa, a partir de 32hPa l'eau débute sa condensation, elle boue!
Les mesures sont donc 20hPa=0,02atm pour une eau à 21,5°C.

Sur aucun site on trouve la pression de vapeur saturante d'une eau à précisément 21,5°C (soit 21 soit 22 au grand maximum).

Si elle boue en se condensant ... alors tu es dans une sacrée gadoue ...

Si tu as les valeurs à 21 et 22, tu peux faire une interpolation linéaire (ou polynomiale avec plus de points) ce qui te permet d'obtenir les valeurs intermédiaires.
Le fait que tu ne trouves pas exactement le bon résultat devrait t'amener à réfléchir sur les incertitudes de mesure.

[invite8963a8ad]

pour l'équation de clapeyron:

(0.018*2.26*10E6)*((1/373)-(1/294.65))=Psat/Po=-3.49mbar (je crois que c'est mbar)

donc Psat=Po*-3.49=1013.25*-3.49=-3534.16mbar.

Le fait que le résultat sois négatif n'est déjà pas bon signe.

pour l'équation d'Antoine:

Psat= 7.9492-(1675.5)/ 227.02+21.5=1.21mmHg= 1.6095803473736 hPa
Aussi non la verrerie était bien fixée, le pressiomètre très précis mais le thermomètre ne mesure que 1 chiffre après la virgule.
voila. je suis censé tomber sur environ 0.02atm=+/- 22hpa.

[invite8963a8ad]

les mesures sont plutôt correctes, c'est que je ne trouve aucun résultat approximatif!

[jeanne08]

je fais les calculs à 21°C

- il faut lire correctement la formule donnant la pression de vapeur saturante LN P/P0= ML/R (1/T0-1/T) soit LN P/P0 =0.018*2.26e-6/8.314 *(1/373-1/294)=-3.5 donc P = 2.9e-2 atm ~2.9e-2 bar soit 2900 Pa
on precise que cette formule est approximative ( elle suppose gaz parfait , Lv indépendante de T ...) bref la valeur obtenue est très approchée!
- pour l'équation d'Antoine on trouve P =18.5 mmHg = 2440 Pa
- pour l'équation de Rankine on trouve P = 2440 Pa

Voilà ... il me semble que tu as plus un problème de calcul et de manipulation de Ln et de log ...

[invite8963a8ad]

je n'ai pas utiliser ln et log, serait il possible d'avoir la démonstration mathématique, car 2440p me semble être le résultat correct.

et une explication de ln et log serait super agréable. je pense que la est mon erreur , si j'oublie de faire ca, alors c'est normal.
Grand merci

[invite8dd4b284]

Je répond dans le forum à ton message en privée pour en faire profiter tout le monde.
J'avais donc demandé les valeurs que tu obtenais et les incertitudes.

pour l'équation de clapeyron:

(0.018*2.26*10E6)*((1/373)-(1/294.65))=Psat/Po=-3.49mbar (je crois que c'est mbar)

donc Psat=Po*-3.49=1013.25*-3.49=-3534.16mbar.

Alors l'équation de Clapeyron fait intervenir un logarithme Népérien que je ne vois pas dans ton calcul! (sauf que celui-ci sera transformé en exponentiel)
C'est ln(P_sat/P₀) = (M*L_v/R)*(1/T₀-1/T)

On te donne :

M = 0,018 kg/mol
Lv = 2,26×106 J/kg
P0 = 1013 mbar
T0 = 373 K

Il faut juste réécrire ton équation afin d'isoler ta pression de vapeur saturante.
Par conséquent pour éliminer un Ln (népérien), on passe à l'exponentiel

Cela donne Psat/P0 = exp((M*L_v/R)*(1/T₀-1/T))
On multiplie par P[SUB]0[SUB] de chaque côté et op le tour est joué!
P_sat = P₀*exp((M*L_v/R)*(1/T₀-1/T))
Tu remplaces par les valeurs données avant et ta température. Bien-sur il faut faire attention à l'homogénéité de ton équation ! En gros, cohérence entre les unités! On ne divise pas des mbar par des pascals !

Je te laisse faire l'application numérique par toi même.

pour l'équation d'Antoine:

Psat= 7.9492-(1675.5)/ 227.02+21.5=1.21mmHg= 1.6095803473736 hPa

Encore une fois ici, tu as fais une erreur, je ne vois pas le logarithme décimal ! (que l'on transforme en puissance de 10)
Il faut faire le même raisonnement qu'au dessus, mais cette fois ci avec un logarithme décimal et non népérien!
Donc pour annuler un Log il faut le multiplier par une puissance de 10!

Ici ta P_sat= 10^(A-(B/(C+t))
Je te laisse faire l'application numérique.

Aussi non la verrerie était bien fixée, le pressiomètre très précis mais le thermomètre ne mesure que 1 chiffre après la virgule.
voila. je suis censé tomber sur environ 0.024atm=+/- 24hpa.

Quand on fait une mesure et cela tu l'apprendras par la suite de tes études si tu continues dans les sciences, on prend toujours une incertitude sur chaque valeur que l'on relève.
Par exemple si tu utilises une pipette jaugée, il doit y avoir une incertitude marqué sur la verrerie:
http://culturesciences.chimie.ens.fr...opipette-4.jpg

Est-ce dans ton programme les incertitudes sur les mesures ?

[invite8963a8ad]

Et bien tout d'abord merci beaucoup pour ton explication et ton temps investi!
Pour ce qui est de la marge d'erreur, il nous arrive de l'utiliser mais pas souvent.

[invite8963a8ad]

Je n'ai malheureusement pas réussi a utiliser le logarithme Log sur ma calculatrice (casio graph35+E).
j'ai donc:

log(valeur:je croit 10)^(une valeur, je ne sais pas laquelle)
c'est ce qu'on me propose lorsque que je sélectionne logab.
Mais en plus de na pas savoir quelles valeurs je doit insérer au dessus, je ne sais pas ou il faut mettre le reste de la formule :/

Pour la formule du logarithme Népérien, je 'ai pas trouver ou c'étais sur ma calculatrice donc je préfère utiliser Log.

[jeanne08]

Tu n'es pas un virtuose de la calculette ...et tu ne sais pas ce que signifie Ln ou log ... alors tu vas procéder ainsi :
- Tu veux calculer une valeur X telle que LN X = Y . Tu calcules Y , tu notes soigneusement cette valeur de Y puis tu calcules X par la formule X = exp (Y)
- Tu veux calculer une valeur x telle que log x = y . Tu calcules y , tu notes cette valeur puis tu calcules x = 10^(y) (= 10 puissance y )
Par ailleurs tu donnes ton résultat final avec 3 ( ou 4 au maximum ) chiffres significatifs , il est inutile et totalement stupide d'aligner tous les chiffres de ta calculette pour les Psaturantes trouvées par les différentes formules.