L’air est assimilé à un gaz parfait. Une bouteille d’acier, munie d’un détendeur, contient dans un volume V1=60,0 litres de l’air comprimé sous P1=15,0 bar et T1=298K. On donne : R=8,31 J.K-1.mol-1 et Mair=29,0g.mol-1, nombre d’Avogadro NA=6,02 1023 particules/mol.
a) Calculer la quantité d’air contenue dans cette bouteille, molaire (mol) et massique (kg).
b) Quelle est la masse volumique de l’air comprimé dans ces conditions ? sa densité ?
Sachant que l’air peut être assimilé au mélange (en mol) 21% O2 (MO=16g.mol-1), 78% N2 (MN=14g.mol-1) et 1% de gaz nobles (Argon).
c) Dans ces conditions, calculer la densité moléculaire n* d’oxygène et d’azote.
d) Calculer la vitesse quadratique moyenne d’une molécule d’oxygène et d’azote (utiliser la relation de la question de cours a). N’oublier pas : molécule diatomique=masse molaire=2xmasse atomique).
e) On ouvre le détendeur à l’air atmosphérique (pression P2=1,0 bars, Température T2=298K. Quel volume d’air comprimé s’échappe de la bouteille à température constante. (Utiliser la relation d’une transformation isotherme PV=constante).
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