Calcul de masse via la loi des gaz parfaits
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Calcul de masse via la loi des gaz parfaits



  1. #1
    Nyhra

    Calcul de masse via la loi des gaz parfaits


    ------

    Bonjour à tous, et merci d'avance pour l'aide apportée.

    Dans le cadre de mon travail (les vins effervescents), on m'a demandé de trouver un moyen de calculer notre consommation de CO2 dans certains cas.

    Un de ces cas particulièrement gourmand est le "gonflage" des cuves au CO2. Lorsque je filtre un vin effervescent, ma cuve d'arrivée doit être mise à la même pression que la cuve de départ, et cette pression est obtenue en envoyant du CO2 dans la cuve.

    N'ayant aucun appareil qui me permette de savoir précisément quelle quantité de gaz j'ai envoyé, j'ai donc pensé à faire cela par le calcul et donc de coupler la loi des gaz parfaits (PV = nRT) à la formule permettant de calculer la masse en fonction du nombre de moles et de la masse molaire (m = nM).

    Je suis donc arrivée à la formule m = M x PV/RT

    J'ai créé un calculateur, afin de convertir automatiquement mes hl en m3, mes bars en Pascal, et mes degrés Celsius en degrés Kelvin. Puis j'ai testé le calculateur avec des données fictives mais correspondant à ce que je peux faire habituellement.

    Par exemple pour une cuve de 314 hl (31,4 m3) que je monterai à 4,5 bars de pression (450 000 Pa) aux alentours des 18°C, j'arriverai d'après le calculateur à 257,03 kg de CO2 utilisé. Sachant que les cadres que nous utilisons font 300 kg et qu'il me faut quasiment un cadre complet chaque fois que je fais cette opération, il me semble que je n'ai rien oublié, ni négligé.

    Seulement étant un être humain qui doute (et qui n'a pas joué avec ces formules depuis au moins 10 ans), j'aurai besoin de confronter cette idée avec des personnes qui sont sûrement moins rouillées que moi en physique-chimie. Est-ce que j'ai oublié quelque chose, est-ce que je fais complètement fausse route ? Merci d'avance pour les retours.

    -----

  2. #2
    XK150

    Re : Calcul de masse via la loi des gaz parfaits

    Bonjour ,

    Essayez ce calculateur avec vos données ( pression absolue demandée ) : https://irc.wisc.edu/properties/
    Celui qui accroît son savoir , accroît sa souffrance . L'Ecclésiaste 1-18

  3. #3
    Nyhra

    Re : Calcul de masse via la loi des gaz parfaits

    Merci pour votre réponse, mais il ne me semble pas que ça réponde à mes interrogations.

    Ce que je souhaiterais savoir, c'est si - dans ma situation - mon idée et mon raisonnement sont justes ou si je fais totalement fausse route.

  4. #4
    gts2

    Re : Calcul de masse via la loi des gaz parfaits

    La réponse est dans "( pression absolue demandée )"

    Les 4,5 bars sont-ils relatifs à une pression absolue ou relative ?
    Si c'est bien la pression absolue, votre calcul est exact, sinon il faut le reprendre en ajoutant 1bar.

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    Nyhra

    Re : Calcul de masse via la loi des gaz parfaits

    Les manomètres de mes cuves sont réglés sur la pression relative, puisque c'est la surpression des cuves qui nous intéresse. Il faut donc que je rajoute un bar pour chaque calcul.
    Merci pour votre retour !

  7. #6
    Kondelec

    Re : Calcul de masse via la loi des gaz parfaits

    Bonjour

    Non il ne faut pas ajouter 1 bar, puisque la cuve est déjà pleine de gaz initialement.
    A noter que tu n'es pas obligé de passer par la loi des gaz parfait, on peut poser quelques approximations :
    Le CO2 a une masse volumique de 1.87 kg/m3 dans des conditions standard. Il suffit de multiplier par le volume des cuves et par la pression et tu connaitra la quantité à ajouter.

  8. #7
    Nyhra

    Re : Calcul de masse via la loi des gaz parfaits

    Bonjour,

    Je vous remercie pour votre retour.
    Les résultats en ajoutant 1 bar ne sont effectivement pas cohérents avec la pratique, car d'après le calcul je viderai plus d'un cadre complet (300 kg) pour ma cuve de 314 hl (à 4,5 bar à 18 °C) ; or je sais que ce n'est pas le cas puisque chaque fois que je le fais en pratique (avec quelques variations pour la température), je n'ai jamais besoin de plus d'un cadre pour gonfler une cuve.

    Merci également pour la solution avec la masse volumique, je n'y avais pas du tout pensé.

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