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propagation d'une onde



  1. #1
    pecki

    Question propagation d'une onde


    ------

    bonjour,

    je cherche à déterminer la vitesse de propagation d'une onde noté C en connaissant sa température

    la nature du gaz est un gaz d'échappement (majoritairement constitué de CO² ?)

    on m'a donné une formule :

    C = racine de (fi x R x T)

    je suppose que T est la température. On m'indique que fi est la nature du gaz et je trouve assé bizare d'avoir une valeur numérique pour une nature de gaz ?!

    merci de bien vouloir m'éclairer !

    -----

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  3. #2
    Widget

    Re : propagation d'une onde

    sauf erreur de ma part, ce n'est pas un phi mais un gamma qui est appelé coefficient adiabatique et qui correspond à la capacité thermique massique isobare divisée par la capacité thermique massique isochore

  4. #3
    Stan_94

    Re : propagation d'une onde

    Bonjour,

    Dans cette formule de calcul de la vitesse de propagation d'une onde dans un gaz parfait, T est bien la température (en K) , R la constante des gaz parfaits (287 J/kg/K ) et fi le coefficient adiabatique qui dépend du gaz (fi = cp / cv où cp est la capacité thermique du gaz à pression constante et cv la capacité thermique du gaz à volume contant. C'est donc un nombre sans dimension caractéristique du gaz.
    Et c'est bien gamma et non phi !!!

    J'espère que cela t'aidera !

  5. #4
    pecki

    Re : propagation d'une onde

    oui, un grand merci à vous de m'éclairer !

    je cherche maintenant à déterminer fi (qui est un gamma, désolé pour la faute !)

    stan_94 me dis que gamma correspond au quotient de la capacité thermique du gaz à pression constante par la capacité thermique du gaz à volume contant.

    le gaz en question est un gaz d'échappement qui est créé par la combustion de l'air ambiante avec de l'essence d'un degrés d'octane de 96.

    On m'a donnée une valeur pour ce gamma (1,45) mais ne fesais pas confiensce à cette source, je souhaite la confirmer ou l'infirmer pour mes futurs bases de calcul.

    merci !

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    bueno

    Re : propagation d'une onde

    Bonjour,

    je pense que les formules qui ont été proposé ne sont pas bonnes, je m'explique car il considére que s'est un gaz parfait ce qui n'est rien d'autre qu'une approximation alors que toi tu voudrais faire un calcul avec le gaz CO2 qui est un gaz réel car tu précises que c un gaz d'échappement. Je dirai tout dépend de la nature de ton calcul si tu souhaites avoir un résultat hyper précis ou juste un ordre de grandeur car attention reel et parfait ce n'est pas pareil par exemple un gaz parfait suppose que les collisions sont inélastiques alors que pour un gaz réel elles sont élastiques, âpproximation de Bohr oppenheimer est pris en compte dans un cas mais pas dans l'autre etc....

  8. #6
    bueno

    Re : propagation d'une onde

    je précise que je pense si je me trompe j'aimerai bien que l'on me corrige
    merci

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  10. #7
    ketchupi

    Re : propagation d'une onde

    Citation Envoyé par bueno Voir le message
    Bonjour,

    par exemple un gaz parfait suppose que les collisions sont inélastiques alors que pour un gaz réel elles sont élastiques
    Ca me semble douteux. Un gaz parfait est un gaz sans interaction à courte portée, mais rien n'impose que les collisions soient élastiques ou inélastiques. Je ne pense pas me tromper en rétorquant que ce que tu as écrit est faux.

  11. #8
    pecki

    Re : propagation d'une onde

    voici ce que j'ai trouvé sur la nature des gaz d'échappements:

    - de l'oxyde de carbone (CO)
    - du dioxyde de carbone (CO2)
    - de l'oxyde d'azote (Nox)
    - de l'hydrocarbure aromatique polycyclique (HAP)
    - des dérivés soufrés (SO2)

    quand à la remarque de bueno, je pense qu'elle est tout à fait juste lorsqu'il parle de gaz parfait et non parfait (pour mes calculs, pour les caractéristiques d'un gaz parfait ou non parfait, je laisse cela au plus confirmé que moi y répondre), la constante de 287 pour les gaz parfait que m'a donnée stan_94 n'est pas celle qui m'a était donné (289, allé savoir pourquoi ?!)

    je me base sur des calculs de démonstration tout public donc je pense que certaine valeurs ont était volontairement faussé. Je cherche donc à refaire tout ses calculs avec les vrais valeurs.

    merci de m'aider dans ma démarche !

    quand à la précision du calcul, je ne cherche pas une précision digne d'un laboratoire d'analyse au niveau de la nature des gaz mais d'une bonne precision pour le calcule de la vitesse de propagation de l'onde (oui, je sais pour cela il faut une nature de gaz précise ...)

  12. #9
    bueno

    Re : propagation d'une onde

    Citation Envoyé par ketchupi Voir le message
    Ca me semble douteux. Un gaz parfait est un gaz sans interaction à courte portée, mais rien n'impose que les collisions soient élastiques ou inélastiques. Je ne pense pas me tromper en rétorquant que ce que tu as écrit est faux.
    je suis désolé de devoir te contredire mais on m'a toujours appris que dans un gaz parfait les interactions sont de natures inélastiques et non élastiques quelques soit la portée (courte ou grande)

  13. #10
    yahou

    Re : propagation d'une onde

    Citation Envoyé par bueno Voir le message
    je suis désolé de devoir te contredire mais on m'a toujours appris que dans un gaz parfait les interactions sont de natures inélastiques et non élastiques quelques soit la portée (courte ou grande)
    Le modèle du gaz parfait revient à négliger les interactions (courte portée ou pas) entre particules.

    Si on suppose des interactions élastiques de contact (portée nulle), on a toujours un gaz parfait. Pour des interactions inélastiques, il est possible qu'on aie toujours un gaz parfait du moment que la portée est nulle, mais ça ne me paraît pas évident à montrer à première vue.

    Maintenant quand on parle de gaz parfait polyatomique, on suppose implicitement qu'il existe des collisions inélastiques, par exemple quand on écrit le théorème de l'équipartition sur les degrés de liberté interne des molécules, mais ça ne veut pas forcément dire que ces collisions sont prises en compte dans la dynamique du gaz.
    Those who believe in telekinetics, raise my hand (Kurt Vonnegut)

  14. #11
    pecki

    Re : propagation d'une onde

    donc au final pour la valeur de la constante, je dois prendre 287 ? c'est à dire la constante pour un gaz parfait ?


    je cherche maintenant à déterminer le coefficient adiabatique d'un gaz d'échappement qui serait (peut etre que je me trompe) majoritairement constitué de CO² ? autrement dis, la valeur du coefficient adiabatique ferait l'affaire ?


    merci

  15. #12
    curieuxdenature

    Re : propagation d'une onde

    Bonjour pecki

    pour ça il y a l'autre formule de calcul de la vitesse du son dans le gaz en m/s:
    c = (p * gamma / rho)^1/2
    p la pression en pascal (101325 ambiant)
    gamma c'est vu (1.4 pour l'air)
    rho la masse volumique du gaz en kg par m^3 (1.3 pour l'air)

    tu en déduis gamma = rho * c^2 / p
    L'electronique, c'est fantastique.

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  17. #13
    curieuxdenature

    Re : propagation d'une onde

    Salut pecki

    plutôt que le MP, autant en faire profiter tous ceux que ça interresse. Voilà donc la source en pièce jointe.
    Images attachées Images attachées
    L'electronique, c'est fantastique.

  18. #14
    invite19431173

    Re : propagation d'une onde

    Citation Envoyé par curieuxdenature Voir le message
    Salut pecki

    plutôt que le MP, autant en faire profiter tous ceux que ça interresse. Voilà donc la source en pièce jointe.
    Peux-tu citer ta source STP ?

  19. #15
    curieuxdenature

    Re : propagation d'une onde

    Bonjour

    c'est tiré d'une collection encyclopédique, que sais-je ?
    intitulée "les ultrasons".
    L'electronique, c'est fantastique.

  20. #16
    curieuxdenature

    Re : propagation d'une onde

    Citation Envoyé par pecki Voir le message
    donc au final pour la valeur de la constante, je dois prendre 287 ? c'est à dire la constante pour un gaz parfait ?

    je cherche maintenant à déterminer le coefficient adiabatique d'un gaz d'échappement qui serait (peut etre que je me trompe) majoritairement constitué de CO² ? autrement dis, la valeur du coefficient adiabatique ferait l'affaire ?
    merci
    Bonjour Pecki

    je viens de me rendre compte que tu cherches la vitesse des gaz d'échappement, dans ce cas il est évident que ce n'est pas la bonne formule, c'est un autre problème.
    Je ressors donc ta question car je ne sais pas y répondre.

    Citation Envoyé par pecki
    salut à toi,

    je viens de lire ta réponse et je souhaiterais de l'aide. Je ne comprend pas vraiment ce que tu m'a donnée comme formule.

    Je sors la formule que j'ai mit d'un livre qui me disait de faire comme cela, je me pose la question de savoir si c'est la bonne, à savoir que je cherche à trouver la vitesse de sortie des gazs d'échappement dans une tubulure d'échappement. Je peux connaitre la température des gazs d'échappement (comment tranformer une température en K ?) je suppose que les gazs d'échappement sont essentiellement constitué de CO².

    merci de ton aide !
    les seules réponses de ma part est qu'il faut ajouter 273.15 à la température donnée en °C pour l'obtenir en Kelvin.
    Les gaz d'echappement sont aussi composés d'azote et d'un peu d'oxygène, sans oublier un résidu d'essence ou de fioul imbrulé.
    Pour le reste la question est lancée.
    a+
    L'electronique, c'est fantastique.

  21. #17
    pecki

    Re : propagation d'une onde

    ok, merci pour ses réponses !


    par contre, j'ai un autre souci, en fouillant un peu j'ai trouvé cette page qui est relativement interressante !

    =>http://epervier.sudluberon.free.fr/carburant/01gaz.htm

    mais l'auteur utilise une constante de gaz parfait différente de toutes celles dont on m'a parlé, il utilise 8,314 quelle valeur faudrait il que je prenne ? 287 / 289 / 8,314 ?

    pour le coeficient adiabatique, il décrit:

    Le coefficient de compression adiabatique g est environ égal à :
    - 7/5 ( = 1,4 ) pour les gaz diatomiques et
    - 4/3 ( = 1,33 ) pour les gaz triatomiques

    enfaite, maintenant que je viens de tomber sur cette page, je me rends compte que mes questions se porte d'avantage sur de la chimie. Mais ne connaissant pas la formule chimique de l'essence, je reste bloqué

  22. #18
    Stan_94

    Re : propagation d'une onde

    Bonjour,

    concernant la constante des gaz parfait, un petit éclairecissement s'impose :
    La constante universelle noté R vaut 8.314 Jmol-1K-1
    Dans certaines formules, on utilise la constante spécifique du gaz parfait, spécifique par rapport à un gaz donné, noté Rs qui vaut R / M avec M masse molaire du gaz. Ainsi pour l'air on a
    Rs air = 287 Jkg-1K-1

    Voilà qui devrait t'éclairer un peu, non ?

    Pour l'essence, sa formule dépend du type (incide d'octane, super ou diesel, additifs...) mais il me semble que c'est principalement de l'heptane C7H16...

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