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Bulle de savon (tension superficielle)

Posté par
Mathieu95
17-11-18 à 18:55

Bonjours a tous et merci d'avance pour vos réponses et votre attention.

J'essaye dans le cadre d'un exo de thermodynamique, de trouver les conditions d'équilibre pour le système suivant :
Une bulle de savon : fine membrane d'eau savonneuse (Température Tb) avec a l'intérieur un gaz assimilable a un Gaz parfait de température Tg et de pression Pg.  
le tout en contact avec l'extérieur considéré comme un pressostat et un thermostat a température To et pression Po.
on nous donne aussi le coefficient de tension superficielle \gamma
on note r le rayon de la bulle

Mon raisonnement était de trouver la différentielle de l'énergie interne de la bulle de savon dans son ensemble, première question esque je peux écrire :
dU_{b+g}=dU*_b(S_b,r)+dU*_g(S_g,r)+terme\: d'interaction
avec :
dU*_b(S_b,r)=T_b . dS_b-Po.dV+\gamma d\Sigma
dU*_g(S_b,r)=T_g . dS_g
avec la surface de la bulle considéré indentique a l'interieur et a l'exeterieur.
Et les terme d'interaction je sais les listé :
Tension superficielle a l'intérieur de la bulle \gamma d\sigma
force de pression de b sur g : -PodV
force de pression de g sur b : pb dV

J'aimerais savoir si deja jusqu'ici je suis bien partie ?

après avoir trouver dU, le potentiel thermo sera de la forme : U-ToS+PoV et j'aurrais accès au condition d'équilibre

Merci a vous, en espérant ne pas trop vous avoir écorché les yeux avec mon orthographe.  

Posté par
vanoise
re : Bulle de savon (tension superficielle) 17-11-18 à 19:05

Bonjour
Tu n'indiques pas le but ultime de l'exercice. S'il s'agit juste de retrouver la loi de Laplace sur la surpression créée par la bulle, on peut faire assez simple ; tu peux consulter la fiche suivante :

Posté par
Mathieu95
re : Bulle de savon (tension superficielle) 17-11-18 à 19:11

Merci beaucoup. J'ai deja lut ce document il me semble, mais mon problème se trouve plus au niveau de la temperature.
J'aimerai trouver To=Tb=Tg.
Et j'aimerai passer par les potentiel thermo aussi car c'est dans les exercices a la fin de ce chapitre dans mon cours.

Posté par
Mathieu95
re : Bulle de savon (tension superficielle) 17-11-18 à 19:13

Oui le but est de trouver la relation de laplace sur la difference de pression + l'égalité des température.

Ce que j'ai fait est correct sinon ? :3

Posté par
vanoise
re : Bulle de savon (tension superficielle) 17-11-18 à 19:29

OK ; Tu es sur la bonne voie. Il te faut maintenant faire intervenir le potentiel thermodynamique G*.
Tu as une solution assez succincte ici, page 5 :

Posté par
Mathieu95
re : Bulle de savon (tension superficielle) 17-11-18 à 21:42

Merci beaucoup.
C'est exactement sa que je cherchais



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