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Gaz et pression

Posté par
lathika
25-05-12 à 15:30

Bonjour!
jai besoin d'aide pour résoudre ce problème je suis bloqué a la première question
    Un récipient vertical de forme cylindrique  et de section S= 40 cm^2 contient une masse m= 1,6 g de dioxygène O2 supposé parfait. Il est fermé dans sa partie supérieure par un piston mobile sans frottement de masse  m1= 50 g.
La pression de l'atmosphère est égale à    P1= 10^5 Pa
La température du gaz est 27 °C.
On prendra g= 9,8 N/kg
1) Déterminer la pression P du gaz
2) Calculer le volume occupé par le dioxygène. En déduire la hauteur h de la colonne de gaz.

Posté par
Sheppard
Reponse 25-05-12 à 19:35

Salut,

1) Il faut que tu utilises la relation sur les forces de pression à savoir
   P = F/S , la force F étant F = m1*g et S une donnée de ton exercice.
Pense à bien convertir m1 en kg et S en m2 et tu auras ton résultat.
2) Pour cette question je pense que tu n'as pas besoin d'aide.

Bonne continuation !!

Posté par
oOvinceOo
re : Gaz et pression 25-05-12 à 19:44

Bonsoir,

cet exercice est très intéressant et très formateur, car appelant peu de connaissances, mais l'usage de chapitres variés et d'un raisonnement rigoureux.

Pour débuter cet exercice, il me semble qu'un schéma ne serait pas de trop.
Après l'avoir réalisé, il faut déterminer la méthode de résolution.

Partons de vos connaissances.
Expression du poids : P = m g
Expression de la force de répulsion : F = Pr S avec Pr, la pression du milieu et S la surface sur laquelle elle s'exerce.
Où est le lien entre ces deux expressions ?
On considère le système {cylindre} dans le référentiel terrestre supposé galiléen.
Qu'est-ce qui maintien le piston dans une certaine position ? C'est la pression exercée par le gaz dans le cylindre d'un côté et le poids et la pression atmosphérique de l'autre côté.
Or le piston est immobile, donc quelle loi de mécanique peut-on appliquer ? En déduire une égalité vectorielle, puis une égalité algébrique.
On obtient Pr = (m1 g + P1 S)/S
Faire l'application numérique avec les unités du système international.

2° On connaît la pression à l'intérieur du cylindre. A l'aide de la loi des gaz parfaits, on peut déterminer le volume de gaz associé.
Pour cela, déterminez la quantité de matière de O2 et la température en kelvins (K).
Faire l'application numérique après avoir déterminé l'expression littérale.

On connaît désormais V. Or ce gaz est dans un cylindre de base S = 40 cm2 et de hauteur h.
Ne connaît-on pas l'expression du volume du cylindre en fonction de h. En déduire une équation, qu'il suffira de résoudre.

Bonne chance.



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