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Niveau quatrième
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Devoir maison

Posté par
Devoir_de_4eme
15-05-15 à 09:21

Bonsoir, j'ai un devoir maison sur la respiration
Je l'ai fait et je souhaiterai savoir si les réponses sont bonnes car le résultat final me parait faux ..

Voici le sujet :


Pour un exercice de secourisme, on demande à des élèves de rester confiné dans une salle de classe. La salle de classe, assimilée à un pavé droit, a une longueur de 11m, une largeur de 8m et une hauteur de 2,5m. Après avoir aéré la classe, on considère qu'elle contient 21% d'O2. Après l'entrée des 24 élèves, on suppose que cette salle est calfeutrée, sans aération.

Doc 1 : Volume d'un pavé
V = longueur * largeur * hauteur

Doc 2 : La respiration
On effectue 16 inspirations de 0,5L chacune (et autant d'expirations) par minute.

N2O2CO2
Air inspiré78%21%0%
Air expiré78%16,5%4,5%


Doc 3 : Normes de sécurité
• Seuil minimal d'O2 dans l'air : 17%
• Seuil maximal de CO2 dans l'air : 0,6%


QUESTIONS :
1. Calculer le volume de la salle.
2. Calculer le volume d'O2 présent dans la salle.
3. Une fois en classe, comment évolue le volume d'O2 ?
4. Une fois en classe, comment évolue le volume de CO2 ?
5. Compléter le tableau :
16 inspirations16 expirations
Volume d'air / min
Volume d'O2 / min
Volume de CO2 / min


Compléter ces phrases :
Chaque minute, 24 personnes :
• inspirent ... d'O2
• expirent ... d'O2
• expirent ... de CO2

6. Chaque minute, calculer le volume d'O2 perdu par les personnes de la salle.
7. Calculer le volume minimal d'O2 que peut accepter la salle.
8. Calculer le volume maximal de CO2 que peut accepter la salle.

Conclure en expliquant combien de temps les élèves peuvent rester dans la salle sans avoir de problèmes respiratoires.



Voici ce que j'ai fait :
1. Vsalle = 11 * 8 * 2,5 = 220 m3
2. VO2 = 0,21 * 220 = 46,2 m3
3. VO2 diminue car inspiré > expiré
4. VCO2 augmente car inspiré < expiré
5.
16 inspirations16 expirations
Volume d'air / min16 * 0.5 = 8 L16 * 0.5 = 8 L
Volume d'O2 / min16 * 0.5 * 0.21 = 1.68 L16 * 0.5 * 0.165 = 1.32 L
Volume de CO2 / min16 * 0.5 * 0 = 0 L16 * 0.5 * 0.045 = 0.36 L


Chaque minute, 24 personnes :
• inspirent 40.32 L d'O2
• expirent 31.68 L d'O2
• expirent 8.64 L de CO2

6. 8.64 L d'O2 perdu pour 24 personnes
7. 0.17 * 220 = 37'400 L
8. 0.06 * 220 = 13'200 L

Donc,
? Pour l'O2 :
• on perd 8,64L / minute
• seuil mini = 37400L
• départ, 21% = 46200L
1018 minutes soit 17h

? Pour le CO2 :
• on gagne 8,64L / minute
• seuil maxi = 13200L
• départ, 0% = 0L
1527 minutes soit 25h

Pour conclure, les élèves pourront rester au maximum 17h ??

Merci d'avance pour vos réponses.

Posté par
Coll Moderateur
re : Devoir maison 15-05-15 à 09:48

Bonjour,

Bravo pour la rédaction et la présentation.

Peux-tu vérifier cette donnée de l'énoncé :

Citation :
Seuil maximal de CO2 dans l'air : 0,6 %


Tu as fait les calculs avec 6 %

Posté par
Devoir_de_4eme
re : Devoir maison 15-05-15 à 09:54

Merci,
C'est bien 0,6% pour le seuil maxi de CO2.

D'accord, où est-ce que j'ai pris 6% ?

Posté par
Devoir_de_4eme
re : Devoir maison 15-05-15 à 09:56

Comme seuil maxi de CO2 = 0,6%
on a : 0,006 * 220 = 1,32 m3 = 1320 L

C'est ça ?

Posté par
Devoir_de_4eme
re : Devoir maison 15-05-15 à 10:02

Donc,
→ Pour l'O2 :
• on perd 8,64L / minute
• seuil mini = 37400L
• départ, 21% = 46200L
1018 minutes soit 17h

→ Pour le CO2 :
• on gagne 8,64L / minute
• seuil maxi = 1320L
• départ, 0% = 0L
152,7 minutes soit 2,5h

Pour conclure, les élèves pourront rester au maximum 2,5 heures ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Devoir maison 15-05-15 à 10:08

Oui. Cela me semble tout à fait correct maintenant.
___________

Une petite remarque car tu as une présentation remarquable.

Un nombre de 5 chiffres ne s'écrit pas 37'400. Tu as raison de vouloir faciliter la lecture. Pour séparer, par tranches de 3 chiffres de part et d'autre de la virgule, on utilise des espaces.
Donc : 37 400 litres

Posté par
Devoir_de_4eme
re : Devoir maison 15-05-15 à 10:11

D'accord, merci beaucoup !
Oui, j'y penserai

Bonne journée

Posté par
Coll Moderateur
re : Devoir maison 15-05-15 à 10:20

Je t'en prie.
À une prochaine fois !



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