Remontée liquide dans récipient retourné

[invite635a7bd0]

Bonjour

Voici le problème: je plonge à l'envers un récipient d'environ 1litre et d'une ouverture de diamètre 10cm dans un liquide noir de densité 1.03. Il se forme évidemment une bulle d'air à l'intérieur qui empêche le liquide de remonter. Mais je constate que celui-ci remonte de 1 à 20 mm suivant les expériences (dans le même liquide). Je constate ces écarts en visualisant la frontière de couleur noire déposée à l'intérieur.

Quels sont les paramètres qui peuvent expliquer ces variations d'une expérience à l'autre ?

Merci pour vos hypothèses !

Cordialement

Ponge
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[invitecaafce96]

Bonjour,
Vous n'emprisonnez pas toujours la même quantité d'air .
Vous ne descendez pas le récipient retourné de la même hauteur dans le liquide .

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Les deux hypothèses proposées par Catmandou sont, de loin, les plus probables.
Une autre cause possible (un peu tirée par le cheveux) est que la température de départ de l’air dans le récipient, ou la température du récipient lui même, ne soient pas les mêmes. Ceci rentre dans la première hypothèse de Catmandou.
Au revoir.

[invite635a7bd0]

Bonjour,

Merci pour vos réponses. La profondeur de plongée a donc une importance ? dans quelle mesure, je peux avoir une variation de 1.5m ... pour ce qui est de la température, idem, je peux avoir un récipient allant de 10C à 20C. dans quel sens cela varie ?

Cordialement,

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite6dffde4c]

Bonjour
Eh oui ! La loi des gaz parfaits vous permet de le calculer :
P.V = N.R.T d’ou :
V = NRT/P
Pour une même masse de gaz le volume est proportionnel à la température et inversement égal à la pression.
Entre la surface et 1,50 m de profondeur, la pression varie de 15%.
Vous pouvez faire le même calcul pour la température, sans oublier que, ici, c’est la température absolue (en kelvin).
Au revoir.

[invite635a7bd0]

Merci pour votre réactivité. je vais essayer de reformuler:

Influence de la profondeur à température constante. P1V1=P2V2 (1= récipient à l'air libre . 2= récipient à 1.50m dans le liquide) Cela donne donc P1V1=1.15P1V2 soit V2=V1/1.15. Donc si j'ai bien compris plus on plongera profond plus le liquide remontera ?

Question annexe : COmment trouvez vous cette valeur de 15% pour une profondeur de 1.50m ?

Influence de la température à pression constante. L'air dans le récipient est à 293K , le liquide à 303K V1/V2=T1/T2 soit V1/V2=293/303 donc V2=303/293xV1 soit V2=1.03xV1 . Donc si j'ai bien compris plus l'air du récipient avant de le tremper sera froid moins le liquide remontera ?

J'espère que je n'abuse pas de votre temps

Cordialement

[invite6dffde4c]

Re.
Le calcul pour 1,50 m est « à la louche » : en gros, la pression atmosphérique correspond à une hauteur d’eau de 10 m (10,7 m plus précisément). Donc, une variation de 1,5 m, ça fait 15%.

Pour la température c’est le contraire : si le gaz est plus chaud que l’eau au départ, il se refroidira et son volume diminuera. Si le gaz était plus froid, il se réchauffera et, éventuellement, il « débordera » et des bulles s’échapperont du bocal.
A+

[invite635a7bd0]

OK, j'ai compris, cela veut dire que la densité du liquide a un impact sur cette pénétration puisque qu'elle joue sur la pression.

Merci

[invite6dffde4c]

Re.
Oui. Vous avez compris.
A+