Tension superficielle

[invite53cb93c5]

Bonjour, je n'ai aucune idée de comment commencer cet exercice :

On veut nébuliser 10 cm3 d'un solution médicamenteuse ds tension superficielle sigma = 65.10^-3 N.m^-1 en fines goutelettes de 0,5 µm de diametre.

Quelle énergie faut il fournir ?

On considère que le volume initial de la solution est un volume sphérique.

Rappel : Volume de la sphère : V= 4piR³ /3
Surface de la sphère : S=4piR² (R étant le rayon de la sphère).

Je pensais commencer par appliquer la formule : Sigma = dW/dS, mais j'avou que je suis perdu :/...
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[Tiluc40]

Bonjour,

Ben oui, c'est ce qu'il faut faire. Quelle est l'énergie de surface de N petites sphères de volume N/V comparée à l'énergie de surface d'une sphère de volume N ?

[invite53cb93c5]

Pour calculer le dS : je fais S(solution)-S(goutelettes) ?

Dans ce qu'a le converti le diamètre des gouttes en volume en apliquant la formule ...

[LPFR]

Bonjour.
Pour créer une sur face S il faut fournir une énergie sigma.S. Il faut trouver la surface totale de toutes les goutes. In faut donc calculer la surface d'une goute et la multiplier par le nombre de goutes que l'on peut faire avec un volume de 10 cm3.
Je trouve moins d'un joule.
Au revoir.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Tiluc40]

Quelle est l'énergie de surface de N petites sphères de volume N/V comparée à l'énergie de surface d'une sphère de volume N ?

De volume V, bien sûr... (Grosse fatigue...).

Comme le dit LPFR, il faut calculer la surface de l'interface créée et l'énergie associée.

[invite53cb93c5]

Merci a tous de votre aide j'ai compris

[L-Hamilton]

Bonsoir,

je souhaite relancer le sujet !

J'ai la même question au détail près que j'ai 4 cm^3 et non 10

J'arrive à trouver la surface d'une goutte en faisant S = 4pi * (0,25 . 10^-6)² = 7,85 * 10^-13 m²

Mais je ne sais pas comment on fait pour trouver le nombre total de gouttes :/
Une petite aide svp ?

Merci

[LPFR]

Bonjour.
Si c'est la même question, vous avez les mêmes données.
Dites nous ce que vous avez fait et où est-ce que vous bloquez.
Au revoir.

[L-Hamilton]

Bonjour,

Tout d'abord je me sers de la formule du volume V = 4/3 * Pi * R^3
Je sors le R et je trouve R = 0,0211 m

Puis j'utilise la formule S = 4piR² et je trouve S = 5,60 * 10^-3 m²

Vu que la surface d'une micro gouttelette est de 7,85 * 10^-13 m², j'ai divisé le S trouvé juste au dessus par cette valeur pour trouver le nombre de gouttes, mais je trouve un nombre beaucoup trop élevé...

C'est à cette étape que je bloque.

[LPFR]

...
Je sors le R et je trouve R = 0,0211 m
...

Re.
Ayez un œil critique pour ce que vous écrivez.
Avec un ballon de 42 cm de diamètre vous auriez du mal à jouer au basketball.
A+

[L-Hamilton]

Ah oui pour le coup

Pourtant j'utilise bien la valeur de 4 cm^3 ce qui donne 4.10^-6 m^3 pour V

Je ne vois pas ce qui ne va pas. :/

[LPFR]

Re.
Donnez-nous l'énoncé exact du problème. On rira moins mais on avancera plus.
A+

[L-Hamilton]

On veut nébuliser 4 cm3 d'un solution médicamenteuse de tension superficielle sigma = 65.10-3 N.m-1 en fines goutelettes de 0,5 µm de diametre.

Quelle énergie faut il fournir ?

On considère que le volume initial de la solution est un volume sphérique.

Rappel : Volume de la sphère : V= 4piR3 /3
Surface de la sphère : S=4piR2 (R étant le rayon de la sphère).

[LPFR]

Re.
1- Quel est le volume d'une gouttelette ?
2 - Combien de gouttelettes peut-on faire avec 4 cm3 ?
3 - Quelle est la surface d'une gouttelette ?
4 - Quelle est la surface totale de toutes les gouttelettes ?
5 - Quelle est l'énergie de surface de toutes les gouttelettes ?
6 - Quelle serait l'énergie de surface du volume initial s'il s'était agit d'un volume sphérique (plutôt curieux comme hypothèse).
7 - j'imagine qu'il faut soustraire cette valeur de la valeur obtenue en 6.

Répondez à toutes les questions une par une et dans l'ordre. Utilisez des unités S.I. (mètres, m², m3, etc).
A+

[L-Hamilton]

Bonjour

J'ai finalement réussi à trouver le bon résultat à savoir 3,12 J

J'avais malencontreusement oublié une parenthèse su ma calculette d'où l'erreur d'avoir trouvé 0,02 m ^^

Merci pour votre aide !