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équation des gaz parfaits

Posté par adelie06 (invité) 01-09-06 à 14:13

voila un exercice que j'ai presque fini (juste j'espere ) mais il reste la derniere question que je n'arrive pas à résoudre


un sous marin modifie sa masse volumique en emplisant ses ballasts d'eau pour descendre et en les vidant pour monter. sa coque doit pouvoir supporter les forces de pression, la pression intérieure étant beaucoup plus faible que celle extérieure. on asimile le sous marin à un cylindre de diametre de 3.0 m sur une longeur de 15 m à l'extérieur comme à l'intérieur. La température est de 25°C a l'intérieur et de 10°C à l'extérieur.

données : P=2r / S=r² / S'(cylindre)=PL+2S / V(cylindre)=SL / R=8.314 USI



calcul du volume et de la surface du sous marin


S=155m²  / V=106m3

calcul de la force de pression extérieure à une profondeur de 100m sachant que la pression augmente de 1 bar tous les 10m

F=pS
F=1013250 x 155
F=1.57x108 N

calcul de la force de pression intérieure a la pression atmosphérique normale

F=pS
F=101325 x 155
F=1.57x107

que se passe t il si la coque du sous marin ne supporte pas une telle pression?

le sous marin implose ? (il me semble que si la pression est plus forte à l'extérieur il implose)

calculer alors le volume de la bulle qui se formerait à cette profondeur avec tout l'air contenu dans le sous marin et qui remonterait a la surface, l'air étant asimilé à un gaz parfait .

je ne vois pas comment aborder cette question bien que je penses qu'il faut utiliser pV=nRT .


merci d'avance adéLie

Posté par
J-P
re : équation des gaz parfaits 01-09-06 à 14:37

calcul de la force de pression extérieure à une profondeur de 100m sachant que la pression augmente de 1 bar tous les 10m

A 100 m de profondeur, la pression extérieure est de 1 + 10 = 11 bars = 11.10^5 Pa

F = P.S
F = 11.10^5 * 155 = 1705.10^5 N
F = 1,7.10^8 N
---
calcul de la force de pression intérieure a la pression atmosphérique normale. (soit environ de 1 bar = 10^5 Pa)

F = P.S
F = 10^5 * 155 = 1,55.10^7 N
---
Que se passe t il si la coque du sous marin ne supporte pas une telle pression?

le sous marin implose
---
calculer alors le volume de la bulle qui se formerait à cette profondeur avec tout l'air contenu dans le sous marin et qui remonterait a la surface, l'air étant asimilé à un gaz parfait .

PV/T = nR = constante.

P1.V1/T1 = P2.V2/T2

10^5 * 106/(273+25) = 11.10^5 * V2/(273+10)

V2 = 9,15 m³

C'est le volume que prendrait l'air du sous-marin si la bulle se retrouvait dans l'eau à la profondeur de 100 m.

Cette bulle aura son volume qui augmentera au fur et à mesure que la bulle remontera vers la surface.
-----
Sauf distraction.  

Posté par adelie06 (invité)re : équation des gaz parfaits 01-09-06 à 14:40

rien a dire

THX adéLie



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