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Niveau seconde
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compressibilite des gaz

Posté par
doubster
10-10-09 à 01:46

bonsoir,
pouvez vous m'aider avec ce probleme.

dans une cuve a mercure plonge une eprouvette verticale de 5cm2 de section, ouverte en bas et ferme en haut. Cette eprouvette contient 25cm3 d'air sous la pression atmospherique H0 = 76 cm de mercure. On souleve alors l'eprouvette d'une hauteur x et l'on constate que le niveau de mercure dans l'eprouvette  est a 4 cm au dessus de celui de la cuve. Calculer x.  

Merci d'avance

Posté par
Coll Moderateur
re : compressibilite des gaz 10-10-09 à 09:05

Bonjour,

Quelle est la nouvelle pression dans le tube ?
Quel est donc le nouveau volume d'air ?

Il est facile d'en déduire la valeur x dont l'éprouvette a été soulevée.

Posté par
J-P
re : compressibilite des gaz 10-10-09 à 10:27

doubster,

Ne lis pas ce qui suit, cela ne répond pas à ton problème.


Juste une interrogation de ma part, ou plutôt une taquinerie.

Comment s'y ait-on pris au départ pour "plonger" verticalement l'éprouvette dans la cuve et avoir de l'air à pression atmosphérique dedans ?

Cette manipulation aurait du diminuer le volume disponible pour l'air à pression atmosphérique qui était dans l'éprouvette avant de la plonger verticalement dans la cuve et donc augmenter la pression de l'air dans l'éprouvette.

Ou alors, on a mis un "robinet" sur le haut de l'éprouvette, mais ce n'est plus alors une éprouvette, ou on a plutôt utilisé une pipette qu'une éprouvette ?
  
En fait, je ne me pose pas réellement ces questions.

Posté par
Coll Moderateur
re : compressibilite des gaz 10-10-09 à 10:32

Bonjour J-P

L'énoncé ne dit pas qu'on a plongé l'éprouvette... mais dit que, maintenant que les préparatifs sont terminés, "l'éprouvette plonge".

Taquinerie pour taquinerie !

Posté par
J-P
re : compressibilite des gaz 10-10-09 à 10:59

Salut Coll,

Certes, je me posais juste cette question pour si dans ma prochaine vie je devais préparer "l'expérience" pour des élèves.

Posté par
Coll Moderateur
re : compressibilite des gaz 10-10-09 à 11:06

Ma proposition :
Remplir l'éprouvette de mercure et la retourner sur la cuve.
Introduire l'air par en dessous tout en maintenant le niveau dans l'éprouvette égal à celui de la cuve (précautions pour la stabilisation de la température, le ménisque...)
Ceci jusqu'à ce que l'éprouvette soit levée de 5 centimètres.

Valable ?

Posté par
J-P
re : compressibilite des gaz 10-10-09 à 11:43

compressibilite des gaz

Je vais maintenant attendre que doubster réponde à tes questions du message 10-10-09 à 09:05.

J'ai assez pollué son topic.



Posté par
doubster
re : compressibilite des gaz 10-10-09 à 16:14

j'ai considere deux etats.
ETAT 1 :  Pression 1: 76cm ou 1,033kgf/cm2
          Volume 1   :25 cm 3.
pour l'etat 2: la pression  ne peut pas etre la meme donc P2 sera une inconnue
               on n'a pas donne le volume et je n'arrive pas a le trouver. mais j'ai remarque que j'ai la hauteur et la surface et volume = hauteur x surface. mais je suis pas sur.

Comment vais je completer l'etat 2. pour ensuite appliquer la loi de mariotte P1V1 = P2V2.

Posté par
Coll Moderateur
re : compressibilite des gaz 10-10-09 à 16:24

Pression atmosphérique : 76 cm de mercure. C'est la pression au-dessus du mercure de la cuve.

Niveau du mercure dans l'éprouvette : 4 cm au-dessus du niveau de la cuve.

Quelle est la pression de l'air dans l'éprouvette ?

Posté par
doubster
re : compressibilite des gaz 10-10-09 à 18:08

76+4? ou 76-4?

Posté par
Coll Moderateur
re : compressibilite des gaz 11-10-09 à 08:24

Puisque le mercure monte dans l'éprouvette, où se trouve la pression la plus forte ? A la surface du mercure de la cuve ou à la surface du mercure dans l'éprouvette ?

Posté par
doubster
re : compressibilite des gaz 12-10-09 à 12:40

la pression la plus forte devrait se trouver a la surface du mercure?

Posté par
doubster
re : compressibilite des gaz 12-10-09 à 12:40

surface du mercure dans la cuve?

Posté par
Coll Moderateur
re : compressibilite des gaz 12-10-09 à 12:46

Exact !

Quelle est la pression de l'air dans l'éprouvette ? Ne fais pas de conversion d'unité, c'est inutile.

Posté par
doubster
re : compressibilite des gaz 13-10-09 à 12:49

donc la pression du gaz emprisonne + la hauteur du mercure dans l'eprouvette (4cm) = la pression atmospherique 76cm. donc en revenant aux etats.
Etat 1: P1 = 76cm       V1= 25 cm3
Etat 2: P2 = 76cm-4cm   V2= ?
           = 72cm
P1V1=P2V2.   V2 = (P1V1)/P2
                = 26,38 cm3'

et maintenant????

Posté par
Coll Moderateur
re : compressibilite des gaz 13-10-09 à 14:37

Citation :
maintenant????


Maintenant... tu calcules x

Géométrie élémentaire...

Posté par
doubster
re : compressibilite des gaz 14-10-09 à 01:26

je vois pas trop comment faire.
Dois-je additionner 4 a (26,38/5= 5,276) ce qui va donner 9,276 cm.
puis ensuite faire une soustraction de 9,276- 5= 4,276.
x=4,276

Posté par
Coll Moderateur
re : compressibilite des gaz 14-10-09 à 07:35

Exact (à la condition, comme toujours en physique) de ne pas oublier l'unité

x 4,3 cm

Posté par
doubster
re : compressibilite des gaz 14-10-09 à 12:22

ok. merci beaucoup.

Posté par
Coll Moderateur
re : compressibilite des gaz 14-10-09 à 12:25

Je t'en prie.
A une prochaine fois !



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