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Niveau maths sup
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Cuve à mercure

Posté par
jennaelle
06-04-14 à 01:05

Bonjour, je suis depuis 23 heures sur cet exercice et je bloque totalement.

Un cylindre dont l'une des extrémités est fermée est retourné sur une cuve à mercure. La longueur de tube émergée est l = 100 cm, sa section est S= 1cm², la pression atmosphérique est H = 76cmHg et la température est 20°C.
On introduit 74 mg d'ether (M=74 g.mol-1 dont P*=44 cmHg à 20 °C. Quelle est la hauteur h de mercure dans le tube ?

J'ai supposé que la vapeur était sèche PV= nRT avec V = s(l-h)
P=(H-h)
Je convertis ensuite
76 cmHg=760mmHg=101325 Pa
1cm²=10-4
20°C=293 Kelvin
100 cm =1 mètre

D'où : (101325 -h)(1-h)=74 *10-3*8.31*294
                                    --------------------------
                                     74 * 10-4

On a alors l'équation du second degré suivante :
h²-101326h + 76893,6 =0

je trouve en résolvant cette équation h=76 cm.

Or il faut trouver h=44 cm.

J'ai beau chercher je ne trouve pas mon erreur....

Pouvez vous s'il vous plait me dire ou je me suis trompée car mon concours blanc de physique commence dès lundi.

Merci d'avance.

Posté par
jennaelle
re : Cuve à mercure 06-04-14 à 11:52

s'il vous plait

Posté par
jennaelle
re : Cuve à mercure 06-04-14 à 12:29

Please ?

Posté par
quarkplus
re : Cuve à mercure 06-04-14 à 12:32

Bonjour,
Cela devrait vous aider , on trouve l'énoncé quelque part ...

http://www.edu.upmc.fr/physique/lp105/Documents_old/exam-2007-L2_cor.pdf

Posté par
jennaelle
re : Cuve à mercure 06-04-14 à 12:38

Merci, apparemment ils sont d'accord avec moi, mais alors pourquoi dans d'autres corrigés ils trouvent 46 cm ?

Voici la réponse du corrigé de mon livre :

Pour rester homogene, le produit PV est exprimé en cmHG cm3 donc il faut calculer R dans la meme unité :

R= 6.236*103cmHg cm3 K-1 mol-1

D'où (76-h)(100-h)=10-3R

on trouve h =44 cm.

Voilà, mais moi puisque j'ai tout converti j'aurais du trouver pareil....je suis perdue.

Posté par
krinn Correcteur
re : Cuve à mercure 06-04-14 à 21:12

bonsoir,

le terme (101325 -h) n'est pas homogène
si tu travailles en USI P est en Pa

donc P = (H-h)Po/H avec h en m et H = 0.76m

(si j'ai bien suivi ton calcul)

Posté par
jennaelle
re : Cuve à mercure 06-04-14 à 21:16

Poirquoi ce terme n'est pas homogene, j'ai pourtant converti H en Pa . Car H est une pression.

Posté par
krinn Correcteur
re : Cuve à mercure 06-04-14 à 21:25

quand tu écris V = S(1-h) h est en m
mais si tu écris P=(H-h) h est en cmHg , d'où la confusion

Posté par
jennaelle
re : Cuve à mercure 06-04-14 à 21:28

Mais je convertis H en Pa justement, je ne l'ai pas laissé en cmHg.......

Posté par
krinn Correcteur
re : Cuve à mercure 06-04-14 à 21:31

dans P=(H-h) tu as converti H mais pas h (qui est en cmHg et que tu veux en Pa)

Posté par
jennaelle
re : Cuve à mercure 06-04-14 à 21:33

Mais h n'est pas une pression mais une hauteur

Posté par
krinn Correcteur
re : Cuve à mercure 06-04-14 à 22:19

si tu écris P=(H-h) h est une pression ("une hauteur de Hg") de même que H

c'est bien là la confusion

si la hauteur de Hg vaut 0.20m ( 20cm) après introduction de l'éther,
P = 76 cmHg - 20cmHg = 101325 Pa - ... Pa

tu ne peux pas écrire: P = 101325 Pa - 0.20 Pa

Posté par
jennaelle
re : Cuve à mercure 06-04-14 à 22:38

D'accord je viens de comprendre merci beaucoup.
Mon epreuve de chimie est demain et la physique sera mardi, donc je vais bien reprendre ceci demain soir et je posterai le resultat que je trouve a la fin.

Merci encore.

Posté par
jennaelle
re : Cuve à mercure 07-04-14 à 22:13

Bonsoir,

Alors j'ai un problème je ne vois pas du tout mais alors plus du tout comment trouver h en convertissant....je suis un peu paniquée, mon concours blanc est demain.....

Posté par
krinn Correcteur
re : Cuve à mercure 08-04-14 à 07:27

je te l'ai indiqué plus haut

P = (H-h)Po/H avec h en m et H = 0.76m (ou h en cm et H=76cm)
et Po = 1atm



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