vaporisation de l'ether dans un tube

[invite8cdd328e]

Bonjour, je bloque sur une question de physique , pouvez vous m'aider s'il vous plait ?

On introduit a la base d'un tube de Torricelli ( tube renversé dans du mercure ou le haut du tube est vide ) de l’éther liquide, est t'il possible d'introduire suffisamment d’éther liquide pour que celui ci atteigne le haut du tube

Bon alors au début le mercure est a 76 cm . Selon ma logique il est possible de remplir le tube mais je sais pas comment le prouver. Mon idée : l’éther liquide arrive dans le vide , s’évapore ce qui augmente la pression en haut du tube . Quand cette pression arrive a la pression de vapeur saturante de l’éther , l’éther va rester liquide et donc si on continue le niveau d’éther va finalement atteindre le haut du tube. Car la pression va rester supérieur a la pression de vapeur saturante : le volume diminuant la pression va augmenter non ?
Mais je me demander si a force de mettre de l’éther sur le mercure le niveau de celui ci va diminuer et donc impossible d'atteindre le haut du tube .
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[LPFR]

Bonjour.
Quand vous libérez un liquide sous la colonne de mercure, il monte très rapidement grâce à la poussée d'Archimède.
À la surface, il s'évapore jusqu'à ce que la pression dans le haut du tube devienne égale à sa pression de vapeur. Vous vous retrouvez avec une colonne de mercure surmontée par une "colonne" de liquide et par une colonne de gaz. La pression du gaz, plus la pression due à la colonne de liquide plus la pression de à la colonne de mercure est égale à la pression atmosphérique.
Si vous ajoutez de liquide, seule la longueur de liquide augmentera et logiquement, il finira par remplir tout l'espace supérieur (sauf si le tube est très, très long). Il n'y aura plus de phase gazeuse et, par la suite, si on ajoute encore du liquide, seul le niveau du mercure descendra.
On peut faire la manip avec de l'alcool ou avec de l'eau.
Au revoir.

[invite8cdd328e]

Merci de votre réponse. Il y a un truc que je comprend pas : " La pression du gaz, plus la pression due à la colonne de liquide plus la pression de à la colonne de mercure est égale à la pression atmosphérique. ". Mais si on augmente la colonne de liquide alors la pression de celle ci va augmenter. Comment le tout peut etre égale a la pression atmosphérique ?

[LPFR]

Re.
C'est le volume de gaz que sert de variable d'ajustement. À mesure que vous ajoutez du liquide, la longueur de la colonne de liquide augmente en "écrasant le gaz", le mercure descend de beaucoup moins (rapport de densités), et à la longue il n'y aura plus de gaz.
Calculez la hauteur du gaz en fonction de la hauteur de liquide.
A+

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite8cdd328e]

Je noterai Patm : la pression atmosphérique
u : la masse volumique de l'ether
L : longueur du tube entier
h : hauteur mercure
H : hauteur éther
v : masse volumique du mercure

Patm = v*h + (H-h)*u + nRT/(S*(L-H))

[LPFR]

Bonjour.
C'est plus simple que ça. La pression de vapeur de l'éther ne dépend que de la température.
u : la masse volumique de l'éther
L : longueur du tube entier
h : hauteur mercure
H : hauteur éther
v : masse volumique du mercure
Pé: pression de vapeur de l'éther.

Patm = g*v*h + g*(H-h)*u + Pé
(vous aviez oublié 'g').


Sortez H de la formule et ajoutez 'h': vous aurez la hauteur du mercure plus le liquide. Quand vous ajoutez de liquide "h+H" augmente et quand "H+h" atteint la longueur du tube, la formule n'est plus valide car il n'y a plus de gaz au dessus de l'éther.
Au revoir.