Pression et volume

[Zigee]

Bonjour,

Une question qui va certainement semblez simple aux physiciens !
On plonge un ballon de baudruche rempli d'eau en même quantité dans deux conteneurs qui n'ont pas le même volume (disons 1,5L et 1L).
Si l'on pompe la même quantité d'air dans chacun de ces conteneurs, lequel des ballons explose le premier ?

Ce résultat change t-il si l'on remplace l'air par de l'eau dans chacun de ces conteneurs ? (la force exercée sur les parois du ballon est-elle plus "harmonieuse" ? Plus forte ?)

Merci ^^
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[samohtx]

Bonjour, La différence de pression sera plus important dans d'un conteneur plus petit i.e de 1l .la dépression sera plus faible dans le volume de 1l et la pression intérieure du ballon sur les parois du ballon est identique dans les deux cas. Donc c est le ballon dans le conteneur d 1 l qui explosera le premier

[Zigee]

Un grand merci pour toutes ces précisions ^^

[LeMulet]

Aucun ballon n'explose, au contraire, ils vont se ratatiner un peu. (mais peut-être n'ai-je pas compris ce qui est sous-entendu par "pomper" ?)

[A voir en vidéo sur Futura]

[Archi3]

en réalité, même si on pompe en retirant l'air, aucun ballon rempli d'eau ne va exploser, car l'eau est quasiment incompressible (donc une grande variation de pression ne provoque qu'une variation de volume très faible, même dans le vide !).

[Bounoume]

Pas d'accord!
D'abord, l'eau est-elle de l'eau ordinaire, avec des gaz dissous, ou de l' eau pure ?
bien sûr pour simplifier, ce sera H20 chimiquement pure. Donc effectivement incompressible -mais ici on s'en fout- et avec un diagramme d'état liquide-gaz en fonction de la température.
Chaque température définit une pression de vapeur saturante, susceptible de s'exercer DANS la ballon
La pression interne dans le ballon est au moins égale à cette pression de vapeur.

La pression externe est initialement la pression atmosphérique. Soit n1 la 'quantité' d'air contenue dans l'enceinte (en moles...) et k la quantité pompée (en moles, et forcément <n1 ) donc n2 sera la quantité d'air restant après pompage (vivent les Shadoks)
k=n1-n2
équation des gaz parfaits:R=constante des gaz parfaits; T= température absolue
n1=(R.T)/(p1.V1)
n2=(R.T)/p2.V1) [je réutilise le volume V1 puisque le volume de l'enceinte n'a pas changé]

on arrive à :
(R.T)/(p2.V1)= + (R.T)/(p1.V1) - k.V1


et et simplifiant et réduisant au même dénominateur:

(p1-p1)/(p1.p2.V1) = k /(R.T)
ou
p1-p2= k / (R.T.p1.p2.V1)

la baisse de pression est proportionnelle à la quantité de gaz retiré et inversement proportionnelle au volume du contenant concerné.
ça dit que plus le volume concerné est petit, plus on peut baisser la pression, à quantité aspirée identique.


mais ça ne dit pas si le ballon va péter!!!!


Si 'delta' est la différence de pression (entre interne et externe) nécessaire pour que ça pète .....

il faudra satisfaire l'inégalité:
pVapeurSaturanteEau - p2 > 'delta'

et c'est pas gagné d'avance..... Pourquoi????




DEUXIEME CAS: eau dans le ballon et à l'extérieur.:
J'affirme qu'il est impossible de faire péter le ballon tant qu'il persiste un peu d'eau dans l'enceinte extérieure
quand il n'y aura plus une goutte d'eau dans l'enceinte extérieure, par contre, p't'être qu'on pourra faire exploser notre baudruche.....
Pourquoi????

[pelkin]

Et ben, au vu du post précédent, il est heureux que le brave plongeur autonome ne doive pas se "taper" ce genre de calcul (d'une utilité ), peu remonteraient vivants (mais pas nécessairement explosés, quoique ... les scaphandriers ... !)

[RomVi]

Calculs d'une pertinence toute relative...

[JPL]

(mais pas nécessairement explosés, quoique ... les scaphandriers ... !)

Explosés ?... Horreur

[pelkin]

Explosés ?... Horreur

Et tu as raison JPL, tu as raison, cela ressemblerait plutôt à une "implosion". J'ai mis des guillemets parce que je ne vois pas de terme exact, un scaphandrier, brutalement coupé de la surface, il a un équipement SOUPLE en équipression et un casque RIGIDE. Lorsque l'équipression n'est plus établie, c'est la partie souple la faille, tu retrouves une grosse partie dans le casque (broyée).

[abracadabra75]

Horreur.....tu retrouves une grosse partie dans le casque (broyée).

Heureusement qu'ici ce soit 'la science en s'amusant'...

[pelkin]

Heureusement qu'ici ce soit 'la science en s'amusant'...

J'ai pas dit que c'était amusant, si tu as des doutes, une petite recherche sur "diving squezze" ou "scaphandrier coup de ventouse" te convaincra.