Bonjour à tous,
Je suis en première année de licence physique-chimie et j'ai des rendus de tp physique à preparer pendant ce confinement mais je bloque à une question, voici l'ennoncé :
Le gaz utilisé est simplement l'air de la salle de TP. Vous disposez d'un piston, de deux
chambres à volume constant, d'un capteur de pression et de température relié à une centrale d'acquisition Latis.
Vous allez mesurer le volume Vm du piston en fonction de la température du gaz (qui est
supposée être celle de l'eau).
- Faites chauffer l'eau avec la plaque chauffante et la casserole entre 65◦ et 80◦
- Puis remplir le grand becher d'environ 800ml d'eau chaude.
- Plongez la chambre métallique dans le bécher.
- Démarrer l'agitateur
- Placez le thermomètre dans le bécher.
- Réglez le volume du piston au maximum puis brancher le sur la chambre.
- Mesurez la hauteur du H du piston et T
- Pour faire varier la température ajoutez une grosse cuillère de glace, attendre
quelques secondes pour que la température se stabilise, puis effectuez la mesure
de la hauteur du H du piston et de la température T
- Recommencez jusqu'à obtenir 10 ou 15 points de mesures.
Données :
- Diamètre du piston 32.5 mm
- masse du piston mpiston = 48.5 g
- Constante des gaz parfaits R = 8.31 J·mol^−1·K^−1
- Volume de la chambre métallique V0 = 0.2 × 10^−3 m^3
T h
K m
313.1 0.039
317 0.044
320.6 0.048
325.3 0.054
330.3 0.059
336 0.065
338 0.067
342.5 0.071
345 0.074
350 0.08
Et voilà la question qui me pose problème :
Donnez la loi de Charles (rappel P = Patm = 1 × 10^5 Pa). Le volume Vm mesuré
correspond-il au volume total de gaz étudié ?
La loi de Charles c'est V1/T1 = V2/T2 mais je n'arrive ni à trouver le volume Vm (deja parce que j'ai plusieurs valeurs de H et de T) ni à comprendre ce qu'est le volume total duquel on parle, je suis perdu si quelqu'un pourrait m'aider un peu et m'expliquer comment faire ça serait genial.
Merci d'avance
Bonjour,
Vous avez un cylindre dont vous connaissez la hauteur h et le diamètre.
On doit pouvoir arriver à trouver le volume...
Je ne sais pas trop à quoi ressemble votre dispositif, mais on l'impression que la chambre est reliée à un cylindre de volume variable par l'intermédiaire d'un piston et que le gaz se trouve donc à la fois dans la chambre et dans le cylindre, je suppose que c'est cela le volume total.
Bonsoir gts2
J'ai eu plusieurs fois l'occasion de le tester : il est fiable à condition d'interpréter l'absence de réponse comme l'existence d'un nouveau message...
Bonsoir, voici le shéma du dispositif expérimental,
Merci de votre aide jusqu'ici, je ne suis tjrs pas sur d'avoir compris comment trouver la solution...
Quand on place dans un repère les points expérimentaux de coordonnées (T,h) on obtient un ensemble de points sensiblement alignés le long d'une droite moyenne dont l'équation est indiquée ci-dessous (résultat obtenu à l'aide d'un tableur).
Ces résultats sont compatibles avec la loi de Charles à condition de considérer comme volume du gaz : V=Vc+Vm=Vc+S.h
avec : Vc : volume de gaz dans la chambre et le tube de liaison ;
Vm : volume de gaz dans le cylindre ;
S : aire de la section droite du cylindre
h= hauteur de gaz dans le cylindre
Si le piston est étanche et mobile sans trop de frottement, on peut considérer la quantité de gaz fixe ainsi que la pression P dont l'expression est :
P=Patm+M.g/S (M.g : poids du piston).
Je te laisse vérifier que la valeur maximale de Vm est très petite devant Vc ; ainsi, même si le cylindre n'est pas immergé dans l'eau, on peut considérer en bonne approximation que la température T du gaz est celle du gaz dans la chambre donc aussi la température de l'eau.
Je te laisse réfléchir à tout cela...
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