Exercice de thermodynamique : bouteille d'eau

[invite122a3db2]

Salut, voici un exercice issu de notre poly de thermodynamique :

On introduit un volume V_e d'eau dans une bouteille de 1 litre que l'on bouche ensuite à 20°C, 1 bar.
On place le tout au congélateur à -18°C.
Quel est le volume maximum d'eau pour que, dans le congélateur, la pression dans la bouteille ne dépasse pas 2 bar ? On donne, Masse volumique _glace = 0.915 kg.L-1

Ca à l'air bidon ( ça l'est surement d'ailleurs ) mais je ne fais pas avancer le schmilblick ! J'ai déja essayé d'isoler le volume V_e avec la relation des GP et de poursuivre à l'aide d'inégalité, sans réussite.
J'ai aussi tenté d'exprimer V_e en fonction de la masse d'eau et de sa masse molaire ( j'ai l'impression de m'éloigner en procedant ainsi ).

Bref, si qqun veut bien me lancer sur la piste ... c'est cool !

Bonne soirée

PS - je ne pense pas qu'il faut utiliser les premiers/deuxièmes principes de la thermo étant donné qu'on ne les a pas encore abordés !
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[invite88ef51f0]

Salut,
Quel est le volume de la glace une fois la bouteille gelée ?
Quel volume reste-t-il pour l'air ?
Quel est la pression de l'air pour ce volume et cette température ?

[invite122a3db2]

Quel est le volume de la glace une fois la bouteille gelée ?

A priori le volume de la glace une fois la bouteille gelée vaut V_g = 0.915*V_e

Quel volume reste-t-il pour l'air ?

Le volume restant donc pour l'air serait donc : V_r = 1 - 0.915*V_e

Quel est la pression de l'air pour ce volume et cette température ?

Héhé, PV = nRT nous donne là : _r soit _r


Merci beaucoup pour toutes ces pistes, je vais essayer de me débrouiller avec ça maintenant ( si mes assertions sont justes evidemment ).

N'empêche que j'aurais pas pensé à determiner tout ça ... je suis un peu perdu en thermo, je ne sais jamais exactement quel volume ou pression il faut considérer pour résoudre un exercice, j'espère que ça viendra avec le temps

[zoup1]

A priori le volume de la glace une fois la bouteille gelée vaut V_g = 0.915*V_e

Aïe, cela ne commence pas terrible... La glace occupe plus de volume que l'eau (pour la même quantité de matière). C'est ce qu'exprime le fait que sa densité soit plus petite que 1. Pourtant l'expression que tu donnes à l'air de dire le contraire.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite122a3db2]

Aïe, cela ne commence pas terrible... La glace occupe plus de volume que l'eau (pour la même quantité de matière). C'est ce qu'exprime le fait que sa densité soit plus petite que 1. Pourtant l'expression que tu donnes à l'air de dire le contraire.

Ouïe effectivement il y a plus d'une incohérence dans mes réponses

Je me relance :

Quel est le volume de la glace une fois la bouteille gelée ?

V_g = 1.085 * V_e

Quel volume reste-t-il pour l'air ?

V_r = 1 - 1.085 * V_e

Quel est la pression de l'air pour ce volume et cette température ?

J'espère ne pas avoir ressorti des bêtises ...