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Dm de physique



  1. #1
    gozila

    Dm de physique


    ------

    Bonjour

    j ai un DM pour demain je l ai fait mais je shouaiterais avoir votre avis

    Sujet :

    Une bouteille d'air comprimé utilisée pour la plongée sous-marine contient un volume V0
    d'air égal à 15,0 L à la pression de P0 = 200 bar et à une température de q0 = 15,0 °C. Lorsque
    la bouteille est pleine, sa masse est de m =20,6 kg.
    L'air est assimilé à un gaz parfait.

    1- Etude de la bouteille pleine

    1.1 Exprimer les valeurs du volume, de la pression et de la température dans les unités du
    Système International.
    1.2 Calculer la quantité de matière de gaz ( air) n0 contenu dans la bouteille pleine.
    1.3 Quel volume V1 occuperait la même quantité de matière, à la pression de P1 = 1,00 bar et
    à la même température ?
    1.4 On considère que la « masse molaire de l'air » est de 29,0 g.mol-1. Calculer la masse de la
    bouteille vide.
    1.5 La bouteille est placée au soleil : la température de l'air comprimé qu'elle contient est
    alors portée à q3 = 30°C. Calculer la pression P3 correspondante du gaz .

    2- Calcul de l'autonomie du plongeur

    La bouteille est munie d'un détendeur, qui permet d'abaisser la pression de l'air comprimé
    jusqu'à celle des poumons du plongeur. On considère que, lors d'une plongée, un être
    humain inhale 1,00L d'air à chaque inspiration, à raison de 17 inspirations par minute.
    La pression de l'air dans les poumons est égale à celle du milieu environnant. Tu te trouves à
    30 m de profondeur, où la pression de l'eau est égale à 4,0 bar et la température est de 10°C.
    Tu admires les raies, poissons clown , papillons, rascasses, tétrodons, peut être croiseras-tu un
    dauphin souffleur ou une tortue…
    2.1 Calculer ton autonomie en plongée à cette profondeur c'est à dire :
    Combien de temps ta bouteille te permettra-t-elle de profiter de ce merveilleux spectacle?

    3 Plongée en apnée
    Un apnéiste inspire de l air en sufarce avant de plonger .Le volume V d air contenu dans ses poumons , à 15 c et à la pression de 1.0 bar ,est égal à 4.5 L.Il descend alors meme profondeur que le plongeur en bouteille, en retenant sa respiration
    3.1Calculer le Volume V' d air contenue dans ses poumons à cette profondeur.

    Reponse

    1.1)Volume =0.015 m 3
    pression=2.026*107
    temperature=288 kelvins
    1.2) n=15/24=0.625 mol
    1.3)V=nRt/p^=(0.625*8.314*(276.15+15°C))/10^5=0.015 SI ( à mettre dans les unité international)
    1.4) m =n*M=0.625*29=18.1kg
    1.5)V= nRt/p=(0.625*8.314*303)/10^5=0.016 SI ( à mettre dans les unité international)

    2.1)20.6kg = 20600g
    donc n=20600/29=710 mol
    donc V=nRt/p=710*8.31*283/4*10^5=4.2
    V=4.2L
    il inhale 17 fois par minute donc
    V*17=
    4.2*17=76.5minutes

    3.1)3.1Calculer le Volume V' d air contenue dans ses poumons à cette profondeur

    on te dit que les poumons c'est 4.5L, que la température c'est 15°C soi 288K et c'est 1.0bar soi 10^5Pa
    donc
    V=nrt/p en remplacant on a
    4.5=n*8.31*288/10^5 on cherche n car n=V/Vm

    4.5=n*8.31*288/10^5
    4.5*10^5=n*8.3147*288
    (4.5*10^5)/(8.314*288)=n ORRR n=V/Vm
    donc
    (4.5*10^5)/(8.314*288)=V/Vm

    (4.5*10^5)/(8.314*288*Vm)=V or Vm=24

    (4.5*10^5)/(8.314*288*24)=V

    (4.5*10^5)/(8.314*288*24)=7.8L

    donc dans les poumons il y a V(après)-V(avant)=7.8-4.5 = 3.3L d'air

    Merci de votre aide et bonne soirée

    -----

  2. Publicité
  3. #2
    gozila

    Re : Dm de physique

    Bonsoir
    aide moi svp c est pour demain

    merci

  4. #3
    Duke Alchemist

    Re : Dm de physique

    Bonsoir
    Citation Envoyé par gozila Voir le message
    Reponse

    1.1)Volume =0.015 m 3
    pression=2.026*107 unité ?
    temperature=288 kelvins
    1.2) n=15/24=0.625 mol Tu ne peux pas utiliser Vm puisque tu n'es pas dans les conditions habituelles (ni même normale) de température et de pression. Il te faut appliquer la loi des gaz parfaits en utilisant les valeurs trouvées au 1.) donc ce n'est pas la bonne réponse et tout le reste qui en découle est faux...
    1.3)V=nRt/p^=(0.625*8.314*(276.15+15°C))/10^5=0.015 SI ( à mettre dans les unité international) ??... Utilise les réponses du 1. sauf pour la pression bien entendu
    1.4) m =n*M=0.625*29=18.1kg en corrigeant n mais la valeur s'exprime en g et non en kg !
    1.5)V= nRt/p=(0.625*8.314*303)/10^5=0.016 SI ( à mettre dans les unité international)
    Désolé, pas le temps pour la suite pour l'instant.

    Duke.

  5. #4
    gozila

    Re : Dm de physique

    bonsoir
    merci de ton aide car c est pour demain
    merci

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

    Re : Dm de physique

    je suis desolé mais comment on fait pour trouver n car je n arrve pas a appliquer la formule d un gaz parfait merci

  8. #6
    Duke Alchemist

    Re : Dm de physique

    Citation Envoyé par gozila Voir le message
    je suis desolé mais comment on fait pour trouver n car je n arrve pas a appliquer la formule d un gaz parfait merci
    Bonjour.

    Il fallait utiliser n = pV/RT. Tout était connu d'après le 1.

    Désolé que personne ne soit venu t'aider hier...

    Duke.

  9. Publicité
  10. #7
    gozila

    Re : Dm de physique

    Bonsoir
    c est gentil de m aide et en plus j ai pas était ramasé donc sa va mais c est vraiment gentil de ta part

  11. #8
    Duke Alchemist

    Re : Dm de physique

    Bonjour.
    Citation Envoyé par gozila Voir le message
    Bonsoir
    c est gentil de m aide et en plus j ai pas était ramasé donc sa va mais c est vraiment gentil de ta part
    Le ramassage n'est pas systématique pour tout le monde...
    Chaque prof fait comme il veut après tout...

    Y a-t-il eu une correction ?
    Il serait bien pour toi que tu saches le faire (avant/sans la correction si possible) : cela n'en sera que plus enrichissant.

    Cordialement,
    Duke.

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