Un gaz peut il osciller ???

[invitefd69dbe2]

Hello a tous,

Voila aujourd'hui c'étais ma journée de TP de la semaine, au menu la methode du tube de Kundt, pour mesuré la vitesse du son dans un gaz.

Principe : on applique a un gaz, confiné dans un tube de dimension donnée, un son emis a l'aide d'une enceinte et d'un gbf, puis a l'autre bout du tube un micro nous permet d'avoirun signal sur l'oscilloscope.

On cherche les ventres du signal (points de resonnances), pour ue frequence comprise entre qq KHz.


Bref ma question est la suivante :

1 ) Exist'il une fréquence avec une impulsion plus ou moins forte, qui ferais osciller tellement les molecules d'aires que celle ci se dissocieraient ???

2 ) Je sais que la vitesse du son dans l'azote est differente de celle dans l'oxygene par exemple ou dans l'helium, bref dans chaque gaz surement, Peut ton deduire la vitesse du son dans l'air grace a sa composition ??? ou est ce totalement different ??

merci a tous pour votre aide.....
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[inviteca4b3353]

Salut,

1) Oui, en excitant les molécules du gaz à des fréquences de résonances caractéristiques des liaisons(vibration, rotation...), il est possible de les dissocier.

2) Je pense que oui. Mais attendons l'avis d'un spécialiste.

[invite7aa685b3]

et encore la temperature aussi intervient ...

[inviteca6ab349]

Salut,

je suis pas specialiste, mais si ca me plairait bien qu'un peu de phy stat permette de remonter aux coefficients thermo d'un gaz, je doute qu'on puisse oublier les données expé...........
Puisse qqn me prouver le contraire !!!!!!!!!!

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitefd69dbe2]

quelqu'un connais t'il des exemples de frequence et d'inpulsion pour un gaz donnée ???
Merci

[invitea29d1598]

bonjour,

la vitesse du son dans un gaz dépend avant tout de grandeurs moyennées telles que sa densité et sa compressibilité. Pour être plus précis, tu définis théoriquement la vitesse du son comme la racine carrée du rapport

Delta P / Delta n

où Delta P est une petite variation de la pression et Delta n une petite variation de la densité

(parenthèse technique: ces définitions sont valables pour tout milieu continu liquide ou gazeux, les Delta sont des perturbations lagrangiennes et la dérivée est calculée pour une perturbation adiabatique du système).


donc pour calculer cela il te suffit (et il t'est nécessaire) de connaître l'équation d'état de ton système: pression en fonction de densité. Tu en conclus que la physique statistique est un outil adapté...

cependant, cela ne te permet pas de remonter jusqu'à la composition chimique d'un truc juste en mesurant la vitesse du son. Pour "sonder" un système de manière plus complète il faut le secouer de manière à ce que d'autres "modes d'oscillations" soient excités. En gros, il faut soit tomber sur une résonance comme le disait Karibou, soit avoir une température et/ou une composition inhomogène(s) ou bien encore l'exciter de manière non-adiabatique (ce qui est un peu équivalent du point de vue mathématique).

un exemple typique du grand intérêt de ce genre d'études est celle des modes d'oscillation du Soleil qui a permis de soulever le problème de la masse des neutrinos expérimentalement. Tu peux aller voir ce lien sur ce sujet:

http://www.obspm.fr/actual/nouvelle/...u-sol.fr.shtml

je le citais d'ailleurs déjà dans un autre fil où la discussion était cosmologique mais reposait plus ou moins sur les mêmes principes:

http://forums.futura-sciences.com/sh...5548#post55548

l'idée générale: l'étude des oscillations d'un système physique te permet de remonter à sa structure interne, mais selon l'information que tu cherches des modes différents sont intéressants.

[alaink]

Je rappelle que dans le cas de la propagation du son dans un liquide (comme de l'eau p.ex.), on peut jouer sur la frequence pour dissocier les phases (liq/vapeur lors avec la cavitation), dissocier les molecules et meme produire de la lumiere (sonoluminescence).

[invitefd69dbe2]

oula tu m'interresse enormement !!!!
Est difficile de faire ça chez soi ave un gbf et une enceinte ??
Connais tu des fréquences caractéristiques ??

merci

[alaink]

Je pense que le dispositif lui-meme est assez simple.
Il s'agit de produire des ultrasons autour de 30 Khz dans une petite enceinte (genre boule ou cylinddre de verre de qq cm) contenant de l'eau.
Le principe general consiste a creer une bulle de gaz stationnaire au centre de la cavité. Les ultrasons vont faire imploser cycliquement la bulle, ce qui va elever la temperature du gaz qui y est contenu au point qu'il y a emission de lumiere.
Il y a qq difficultés experimentales connues et decrites dans les articles.

Une recherche avec "sonoluminescence" dans google donne plusieurs milliers d'articles.
Je conseille d'en lire plusieurs avant de se lancer dans l'experimentation.
En voici un qui m'a semblé une bonne introduction:

http://www.phytem.ens-cachan.fr/tele...minescence.pdf

[invitefd69dbe2]

En effet il ya qqs difficultées experimentale , je pensais qu'il fallait un peu moins de matériel !!!

Merci pr le lien !!!