Bonjour , j'ai besoin d'aide pour un exercice de chimie.
Dans une salle à manger de surface S = 20,0 m2
, brûle un poêle à charbon contenant 2,00 kg de combustible. La
pièce dispose de nouvelles fenêtres très hermétiques, sans aération. Peut-on craindre pour la santé des personnes
présentes dans la pièce ?
La réponse à la problématique devra comporter plusieurs hypothèses clairement énoncées, un raisonnement, des
calculs et une ou plusieurs conclusions.
Document 1 : La composition de l’air
Pourcentage
en volume
Diazote : N2 78%
Dioxygène : O2 21%
Autres gaz ………… 1%
dont Argon. 0,9%
et Dioxyde de carbone 0,04%
CO2
Document 2 : le volume molaire
Le volume molaire d'une substance est le volume occupé par une mole de
cette substance. Son unité est le litre par mole (L.mol-1
).
Dans les unités du système international, le volume molaire s'exprime en
mètres cubes par mole (m3
.mol-1
). Il est souvent exprimé dans les
conditions normales de température et de pression (CNTP).
Le volume molaire d'un gaz parfait est de 22,4 litres par mole dans les
conditions normales de température et de pression (0 °C, 101 325 Pa), et de
24,0 L.mol-1 à 20 °C sous une atmosphère (101 325 Pa)
cument 3 : Le charbon
Il existe plusieurs classifications du charbon, qui peuvent dépendre de sa composition chimique, de la nature des débris
végétaux, ou de son utilisation pratique.
Les principales catégories de charbon reposent sur la teneur en carbone (en masse), correspondant à l'évolution du
charbon au fil du temps :
- Tourbe (50 à 55 %) : produit de la fossilisation des débris végétaux par les micro-organismes dans les tourbières,
milieux humides et pauvres en oxygène
- Lignite (55 à 75 %), ou charbon brun : brunâtre, plutôt tendre
- Charbon sub-bitumineux, ou lignite noire
- Houille (75 à 90 %) : c’est le charbon proprement dit, utilisé comme combustible
- Anthracite (90 à 95 %) : le plus haut rang
- Graphite : la plus pure variété de charbon, peu utilisé comme combustible
Document 4 : L'anoxie
Dans le domaine biologique, l'anoxie est une diminution de la quantité de dioxygène disponible pour les tissus de
l'organisme. Dès 18% de O2 dans le milieu, des symptômes apparaissent (maux de tête, nausées, troubles de la
coordination). L'inconscience apparait aux alentours de 17% en O2. Et à 10%, on considère que le temps de survie est
inférieur à 3 minutes, des dommages irréversibles survenant dès les premières 30 secondes.
Document 5 : Le dioxyde de carbone
À partir d’une certaine concentration dans l’air, ce gaz s’avère dangereux voire mortel. La valeur limite d’exposition est
de 3 % sur une durée de 15 minutes. Cette valeur ne doit jamais être dépassée. Au-delà, les effets sur la santé sont
d’autant plus graves que la teneur en CO2 augmente. Ainsi, à 2 % de CO2 dans l’air, l’amplitude respiratoire augmente. À
4 %, la fréquence respiratoire s’accélère. À 10 %, peuvent apparaître des troubles visuels, des tremblements et des sueurs.
À 15 %, c’est la perte de connaissance brutale. À 25 %, un arrêt respiratoire entraîne le décè
J'ai d'abord commencer par émettre l'hypothèse que le plafond était de 2,5m :
2,5 *20= 50 m3= 50000L
Après j'ai j'ai fait :
N(air) =50000*24= 2083 mol
N(O2)=2083*0,21= 437,5 mol
Après j'ai pris le charbon a 80% :
2,0*0,80=1,6kg
N(C) = 1600/12= 133 mol
J'ai ensuite fait un tableau d'avancement
Avec C en limitant je me retrouve dans avec :
304,5 mol de O2
Et 133 mol de CO2
Ensuite j'ai fait 304,5/2083= 0,1467= 14,67%
Et 133/2083= 6,38% .
Est ce que mon raisonnement est juste ?
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