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Niveau seconde
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dm sur la pression à donner le 12/01/15

Posté par
intelloman
11-01-15 à 12:01

Bonjour,
je dois rendre un DM pour demain et ai absolument besoin d'aide car je suis complètement bloqué.
J'espère que vous pourrez m'aider, merci d'avance.
Voici l'exercice:

Exercice 1:
I. Analyse de résultats expérimentaux:
Un élève emprisonne une quantité d'air dans une seringue, puis modifie lentement la position du piston.
Il relève pour chaque position les valeurs du volume V et de la pression P.


Voici le tableau

P (hPa)11701030912827753684
V (ml)354045505560


a. Enoncer la loi de Boyle-Mariotte:

Réponse: A température constante et pour un quantité de gaz donnée, le produit de la pression P par le volume V du gaz est constant.  PV= Constante
                Cependant, cette loi est vérifiée pour de faibles pressions. Les limites de validité de la loi dépendent de la nature du gaz.

b. Afin de vérifier si le gaz emprisonné suit la loi de Boyle-Mariotte, il est demandé une représentation graphique sur papier millimétré.
Nata effectue le tracé de P en fonction de 1/V (P en ordonné et 1/V en abscisse). Elle conclut que le gaz suit la loi de Boyle-Mariotte.
Effectuer le tracé. Expliquer si la conclusion de Nata est correcte ou non.


Réponse: Je bloque

c. Jérémy préfère tracer P en fonction de V, mais il n'arrive pas à conclure. Pourquoi ?

Réponse: Je bloque

II.Acétylène:

L'acétylène est un gaz employé par les soudeurs pour obtenir une flamme dont la température atteint 3000°C. Il est conditionné dans des bouteilles de diamètre intérieur 18cm sous une pression P=15bar.
Calculer la valeur F de la force pressante exercée par le gaz sur le fond de la bouteille.

Merci de m'aider

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : dm sur la pression à donner le 12/01/15 11-01-15 à 12:24

salut !

I) a) ok impeccable

b) As-tu effectué le graphique de Nata ? Tu obtiens quoi ?

c) As-tu fait le graphique là encore ?

Posté par
intelloman
Merci d'avoir répondu 11-01-15 à 12:36

Merci d'avoir répondu

En faite je ne comprends pas ce qu'ils veulent dire par "1/V" du coup je n'ai pas pu faire le graphique.

Cela veut-il dire que sur le graphique, en abscisse, on doit mettre 1/10 - 1/20 - 1/30 ... ?

Posté par
Fukstib78
re : dm sur la pression à donner le 12/01/15 11-01-15 à 13:58

Bonjour,

Oui effectivement.
Tu as, par exemple, V=35. Donc 1/V = 1/35 qui est environ égal à 0,029.

Tu auras donc en ordonnée : P (valeurs de 1170 à 684) et en abscisse : 1/V (valeurs du type 0,029).

Tu pourras donc tracer ton graphique.
Pour l'interprétation du graphique, je te rappelle que deux grandeurs A et B sont proportionnelles (c'est à dire A = kB avec k un coefficient) si la courbe A = f(B) est une droite passant par l'origine.

Cela devrait t'aider à conclure.

Bon courage !

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : dm sur la pression à donner le 12/01/15 11-01-15 à 13:59

Oui c'est bien ça. Tu gradues avec 0,1 - 0,05 - etc.

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : dm sur la pression à donner le 12/01/15 11-01-15 à 14:00

Posts croisés, salut Fukstib78

Posté par
intelloman
Merci d'avoir répondu 11-01-15 à 14:06

En fait,


P

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|_______________________________________________________  Volume (= 1/V)

C'est c'est ce que dit Nata.

Mais pour Jeremy, est-ce que ça donne ça ?

Volume V

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|
|
|______________________________________________________ Pression P


Sinon, Fukstib78, peux tu m'expliquer plus précisément ce que tu m'a dit à l a fin stp (A et B proportionnelles ...)

Merci

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : dm sur la pression à donner le 12/01/15 11-01-15 à 14:10

Non, quand tu as "en fonction de X", ça veut dire que X est en abscisses.

Donc c'est l'inverse pour Jérémy.

Si A et B sont proportionnels, ça veut dire qu'ils sont liés par une relation de proportionnalité => tu observeras une droite

Posté par
intelloman
re : dm sur la pression à donner le 12/01/15 11-01-15 à 14:17

Donc ca ne change rien entre jeremy et Nata car P est en ordonné et V en abscisse à part le 1/V de Nata.
Sinon tu peux me dire qui est 1 et qui est B ici stp.
J'obtiens une droite en faisant le graphique de Nata pour les chiffres du tableau ne sont pas proportionnelles.
Je m'explique:

1170 * 40
---------  =|= 35
   1030

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : dm sur la pression à donner le 12/01/15 11-01-15 à 14:28

Si ça change entre V et 1/V, tu vas voir quand tu vas faire les graphiques. Tu devrais avoir une droite passant par l'origine pour Nata et ce ne sera pas le cas pour Jérémy.

Je ne comprends pas, tu as bien une droite ? Dans ce cas tu calcules le coefficient directeur. Tu sauras alors que P = coefficient directeur*(1/V)

Posté par
Fukstib78
re : dm sur la pression à donner le 12/01/15 11-01-15 à 14:33

Relation de proportionnalité : une droite passant par l'origine.

Premier graphe : tu as P en fonction de 1/V.
Qu'obtiens-tu?

Deuxième graphe : tu as P en fonction de V.
Qu'obtiens-tu?


Dans un cas général : Si tu as B en fonction de A ( B = f(A) ) et que la courbe associée est une droite passant par l'origine, tu as une relation de proportionnalité entre A et B.
Cela signifie alors que A = kB avec k un coefficient.
Si la grandeur A est ta pression P et la grandeur B est ton 1/V, alors si nous remplaçons, nous obtenons :
P = k*1/V. En passant V de l'autre côté, nous obtenons P*V = k (k étant une constante).
Donc, le produit PV est constant (et égal à k). Nous suivons alors la loi de la question 1.

Cependant, si la courbe associée est une droite quelconque (ne passant pas par l'origine), la relation qui lie tes grandeurs A et B : A = kB + c (avec k toujours un coefficient, et c un autre coefficient qu'on appelle ordonnée à l'origine...)
Dans ce cas là, en remplaçant A et B par leurs valeurs, tu verras que PV n'est plus égal à une constante, et donc qu'on ne suit plus la loi de la question 1.


Il est alors essentiel de voir dans chaque cas, quelle courbe tu obtiens.
J'espère que tu comprends tout ce que je raconte.
_____________________________
Salut shadowmiko, enchanté

Posté par
intelloman
re : dm sur la pression à donner le 12/01/15 11-01-15 à 14:41

Merci beaucoup je pense avoir compris.

Je fais un brouillon des graphiques et je vous montre ça.

Posté par
intelloman
re : dm sur la pression à donner le 12/01/15 11-01-15 à 14:46

J'ai oublié de vous démandé, je commmence donc par la valeur 60 qui sera la plus petite et qui est égale à 0,01 c'est à dire l'origine ?

Posté par
Fukstib78
re : dm sur la pression à donner le 12/01/15 11-01-15 à 14:51

Pour plus de précision, je te conseille plus de chiffres significatifs, c'est-à-dire, 1/60 = 0,017.

Tu dois ensuite choisir l'échelle de tes axes.
Pour les ordonnées tu as des valeurs allant de 684 à 1170. Tu peux donc choisir une unité pour 100 par exemple.
Pour les abscisses tu as des valeurs allant de 0,017 à 0,029. Tu peux donc choisir une unité pour 0,005 par exemple.

Pour l'origine, effectivement, tu peux choisir le point d'abscisse 0,017. Ca te fera un graphique plus clair que si tu partais de (0;0).

Posté par
intelloman
... 11-01-15 à 14:54

Si je pars de 0,017 ce sera une courbe croissante alors que la pression diminue selon le volume.
De plus, 1/60 est la plus petite valeur mais 60 est la plus grande donc sela change tout dans le graphique.

Posté par
Fukstib78
re : dm sur la pression à donner le 12/01/15 11-01-15 à 14:59

Hum.

Commence déjà par définir les coordonnées de chacun de tes points.

Exemple, le point dont on parle depuis tout à l'heure : (0,017;684).
Ensuite, tu places les points un par un dans ton graphique.

Tu verras bien ce que ça donne, et tu interpréteras ensuite.

Posté par
intelloman
Réponse 11-01-15 à 15:41

J'ai fait le graphique et ça me donne une droite

Posté par
Fukstib78
re : dm sur la pression à donner le 12/01/15 11-01-15 à 15:42

Je te rappelle un précédent post :


Premier graphe : tu as P en fonction de 1/V.
Qu'obtiens-tu?

Deuxième graphe : tu as P en fonction de V.
Qu'obtiens-tu?


Dans un cas général : Si tu as B en fonction de A ( B = f(A) ) et que la courbe associée est une droite passant par l'origine, tu as une relation de proportionnalité entre A et B.
Cela signifie alors que A = kB avec k un coefficient.
Si la grandeur A est ta pression P et la grandeur B est ton 1/V, alors si nous remplaçons, nous obtenons :
P = k*1/V. En passant V de l'autre côté, nous obtenons P*V = k (k étant une constante).
Donc, le produit PV est constant (et égal à k). Nous suivons alors la loi de la question 1.

Cependant, si la courbe associée est une droite quelconque (ne passant pas par l'origine), la relation qui lie tes grandeurs A et B : A = kB + c (avec k toujours un coefficient, et c un autre coefficient qu'on appelle ordonnée à l'origine...)
Dans ce cas là, en remplaçant A et B par leurs valeurs, tu verras que PV n'est plus égal à une constante, et donc qu'on ne suit plus la loi de la question 1.


Il est alors essentiel de voir dans chaque cas, quelle courbe tu obtiens.

Posté par
intelloman
Réponse 11-01-15 à 15:44

J'ai fait le graphique avec p en fonction de 1/V et j'obtient une droite, si je la continue je ne tombe pas sur l'origine mais sur 60

Posté par
Fukstib78
re : dm sur la pression à donner le 12/01/15 11-01-15 à 15:47

Cela est sans doute dû aux erreurs d'approximation sur ton graphique.

Posté par
intelloman
Réponse 11-01-15 à 15:49

C'est bon j'ai reussi à rectifier

Posté par
intelloman
re : dm sur la pression à donner le 12/01/15 11-01-15 à 15:50

Est-ce que je continue la droite jusqu'a l'origine ?

Posté par
Fukstib78
re : dm sur la pression à donner le 12/01/15 11-01-15 à 16:08

Tu peux pour montrer que cette droite passe par l'origine et que P et 1/V sont donc proportionnels

Posté par
intelloman
re : dm sur la pression à donner le 12/01/15 11-01-15 à 16:24

Je dois donc dire, pour conclure :

On a A en fonction de B et la courbe est une droite passant par l'origine, on a donc une relation de proportionnalité entre A et B
Ainsi, B=ka avec k un coefficient
A est la pression et B 1/V, en remplacant on a:
1/V=P*K P*V=K/A
Donc on a PV=K (une constante).
Ainsi, le gaz présent suit la loi de boyle-mariotte

Posté par
intelloman
rectification 11-01-15 à 16:30

*K/B pardon

Posté par
Fukstib78
re : dm sur la pression à donner le 12/01/15 11-01-15 à 16:32

Citation :
A est la pression et B 1/V, en remplacant on a:
1/V=P*K P*V=K/A


On a donc : 1/V = P*k donc P*V = 1/k = constante. Oui.

Posté par
intelloman
Quest 11-01-15 à 17:02

Pourquoi Nata a choisi de faire A/V stp

Posté par
intelloman
... 11-01-15 à 17:02

*1/V

Posté par
intelloman
... 11-01-15 à 17:13

Tu peux m'aider pour la suite stp

Posté par
Fukstib78
re : dm sur la pression à donner le 12/01/15 11-01-15 à 17:23

Pour la partie II.

P = F/S où P (pression) est en Pa, S (surface) en m², F (force) en N.

1 bar = 100 000 Pa.

Posté par
intelloman
re : dm sur la pression à donner le 12/01/15 11-01-15 à 17:35

Pour convertir des cm en m² on met les deux chiffres (18) dans la colonne cm²

Posté par
intelloman
re : dm sur la pression à donner le 12/01/15 11-01-15 à 17:47

En suivant ce que je voulais faire au début:

P= F/S donc F= P*S

P en Pascal (15 bar = 1 500 000 Pa)
S en m² (18cm = 0,0018m²)

F= P*S = 1 500 000*0,0018 = 2700N

Posté par
Fukstib78
re : dm sur la pression à donner le 12/01/15 11-01-15 à 19:41

Sauf que c'est une surface, donc c'est quoi la surface d'un cercle de diamètre 18cm?

Pour info, 18cm font 0,18 m.



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