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masse volumique

Posté par
-Romane-
25-10-09 à 10:24

Bonjour, pourriez vous m'aider à comprendre comme faite cet exo de DM?

L'air est composé de 78,0% de diazote, de 21,0% de dioxygène et d'un pour cent d'argon.
a)Déterminer la masse molaire moyenne M de l'air.
b)En considérant l'air comme un gaz parfait, en déduire l'expression de sa masse volumique air en fonction de la pression p, de la température T, de R et de M.
c)Calculer air à le pression atmosphérique (p=1,013.105Pa) et à la température 25,0°C. On donne R= 8,314 J.mol-1.K-1.

a)Je ne vois pas comment déterminer M avec les pourcentages de l'énnoncé..
b)On aura quelque chose de la forme air=...

Je pense qu'il faut utiliser l'équation d'état des gaz parfaits :
soit un échantillon de gaz de pression p en pascals (Pa), de volume V en mètre cubes, de température absolue T en kelvins (K), contenant une quantité de matière de molécules de gaz n en moles. On introduit la constante des gaz parfaits R=8,314 J.mol-1.K-1, on a:
pV=nRT
T= (température en degré celsius)+273,15

Mais dans cette équation on a pas la masse volumique qui apparait.. alors certes "la masse volumique est égale à la masse divisée par le volume" je n'y arrive pas.

c)il faudrait que je comprenne la b) pour faire la c)

Merci d'avance

Posté par
gbm Webmaster
re : masse volumique 25-10-09 à 10:37

Salut Romane, comment vas-tu ?

Posté par
gbm Webmaster
re : masse volumique 25-10-09 à 10:39

a) Tu connais
* la masse molaire du dioxygène (à partir de celle de O)
* la masse molaire du du diazote (à partir de celle de N)
A l'aide des pourcentages donnés, tu dois aboutir au résultat.

Tu dois trouver approximativement Mair = 29 g/mol.

Posté par
-Romane-
re : masse volumique 25-10-09 à 10:58

Bonjour! je vais bien et toi?

M(O)=16,0g/mol
M(N)=14,0g/mol

M=2X16,0 + 2X14,0 = 60,0g/mol? c'est faux
et l'argon? comment tu te sers des pourcentages?

Posté par
J-P
re : masse volumique 25-10-09 à 11:13

masse molaire du N2 : 28,0 g/mol
masse molaire du O2 : 32,0 g/mol

masse molaire de l'air = (28 * 78 + 32 * 21)/(78 + 21) = 28,8 g/mol
-----

PV = nRT

Si n = 1 : V = RT/P avec V le volume molaire.  

Rho air = masse molaire /Volume molaire

Rho air = M.P/(RT)
-----
Avec P = 1,013.10^5 Pa et T = 273,15 + 25,0 = 298,15 K

Rho air = 28,8.10^-3 * 1,013.10^5 / (8,314 * 298,15)  = 1,18 kg/m³
-----
Sauf distraction.  

Posté par
gbm Webmaster
re : masse volumique 25-10-09 à 11:26

Romane : oui moi ça va bien

Salut J-P, je ne m'étais pas absenté .
Je m'occupais juste de la modification des fiches sur les dipôles RC et RL (avec ton signalement).

Posté par
-Romane-
re : masse volumique 25-10-09 à 11:27

a)ok c'est compris
b)on suppose que n = 1 pour que la quantité de matière n'apparaisse pas? on a le droit?
"V = RT/P avec V le volume molaire."
pourquoi le volume molaire? normalement c'est le volume tout court..
"Rho air = masse molaire /Volume molaire
Rho air = M.P/(RT)"
d'où cela vient il?

c)je verrai après

merci à vous

Posté par
J-P
re : masse volumique 25-10-09 à 11:35

Salut gbm

Posté par
gbm Webmaster
re : masse volumique 25-10-09 à 11:36

Le volume molaire vaut par définition

Vm = n.V

Donc P.V = n.R.T

<=> P.Vm = R.T

soit Vm = R.T/P

Je vais maintenant expliciter la pensée de J-P

Par définition, la masse volumique vaut

p = m/V

or on a vu que V = n.Vm

soit \blue{p = \frac{m}{n.Vm}} (1)

or n = \frac{m}{M} <=> \blue{M = \frac{m}{n}} (2)

(2) dans (1) =>

\red{p = \frac{M}{Vm}}

sauf erreur

Posté par
gbm Webmaster
re : masse volumique 25-10-09 à 11:37

j'ai fait une erreur

n = V/Vm donc Vm = V/n

cela ne change pas la suite

Posté par
-Romane-
re : masse volumique 25-10-09 à 11:52

b) j'ai compris ! il va falloir que je le présente bien par contre
c) ok mais pourquoi est ce préférable d'y mettre en kg/m^3?

Posté par
gbm Webmaster
re : masse volumique 25-10-09 à 11:57

C'est tout simplement l'unité du système international.

De plus, dans la loi des gaz parfaits :

PV = nRT

P est en Pa
V en m^3
n en mol
T en K

donc M est en kg/mol

Posté par
-Romane-
re : masse volumique 25-10-09 à 12:01

dac
je rédige tout ça et je le poste, pourriez vous me dire si c'est bien présenté?

Posté par
gbm Webmaster
re : masse volumique 25-10-09 à 12:02

Oui si tu veux

Je regarderai ça cet aprem'



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