un comprimé effervescent est introduit dans un flacon cylindrique avec un peu d'eau. Le bouchon de rayon R=1.0 com , est replacé rapidement ; au départ , la pression dans le tube est égale à la pression atmosphérique et vaut Pi=1.02.10^5 Pa. Le dioxyde de carbone qui se forme dans le tube ejecte le bouchon ; à cet instant, la pression à l'intérieur vaut Pmax=1.5.10^5Pa.
1) Montrer que l'aire du bouchon a pour valeur, de la force 3.1.10^m². faites un schéma explicatif.
2)Déterminer l'expression, puis la valeur, de la force pressente exercée par l'air extérieur sur le bouchon lorsque celui-ci est fermé .
3) Déterminer l'expression ,puis la valeur, de la force pressente par le mélange de gaz sur le bouchon lors de l'ouverture du tube.
4) Expliquer , sans calcul , pourquoi le bouchon est ejecté:
a- en raisonnant sur les forces pressantes.
b) en raisonnant au niveau microscopique
1) Pi*r²
2) Fe=p*s=1.02^;10^5*3.1.10^-4=0.32N
3)Fi=p*s=1.5^;10^5*3.1.10^-4=0.0.465N
4) tant que c'est fermé Fe+Ffrottement=Fi
quand Fi>Fe+Frottement alors on a le bouchon en mouvement et paf
les molécules de gaz "tapent" beaucoup plus ouvent sur le bouchon coté interne que externe
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