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Niveau seconde
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Solution et concentration massique

Posté par
Ramza94
12-08-17 à 15:25

Bonjour, j'ai du mal à résoudre un problème.
Et je pense qu'il a un lien avec le chapitre "solution et concentration massique" de seconde donc j'ai posté ici.

Citation :
16L de peinture acrylique possède une masse de 20kg.
Calculer le volume d'eau requis pour diluer à 5% la peinture.


Ma tentative de résolution

Données :

Volume de peinture initial : V0=16L
Concentration massique initiale en solutés divers de la peinture : cm,0
Concentration massique recherchée pour la nouvelle solution de peinture : cm= 5% cm,0
Volume total de la nouvelle solution de peinture : V (c'est la grandeur recherchée).
(A priori la masse donnée dans l'énoncé n'a aucune utilité).

Expression littérale :

V0cm,0=V cm
V = (V0cm,0)/cm

Application numérique :

V = (cm,0 x 16)/(5% cm,0)
V = 16/(5/100) = 320

La solution finale doit avoir  un volume total de 320L donc il faudras rajouter 320 - 16 = 304L d'eau à la peinture pour la diluer à 5%.

C'est juste ou je me suis planté ?

Merci d'avance pour votre réponse.

Posté par
quarkplus
re : Solution et concentration massique 12-08-17 à 17:14

Bonjour ,
Attention , votre exercice est plein d'ambiguïtés ( et pour moi , ce n'est pas normal que l'on vous le pose de cette façon )   , donc attendez la réponse d' un vrai correcteur prof de physique de ce forum .
Et je ne sais pas ce que votre prof vous a appris .

Dans la vie courante , diluer de la peinture acrylique  à 5%  ( sous entend déjà que l'on parle en volumes ...) et que l'on ajoute     5 volumes d'eau à 100 volumes de peinture  .
Je vous laisse faire le calcul pour votre cas , la masse de 20 kg ne sert à rien .

Maintenant , nous attendons le prof  !

Posté par
quarkplus
re : Solution et concentration massique 12-08-17 à 17:18

En tout cas , si on ajoute 300  L d'eau , elle est carrément inutilisable !!!!!

Posté par
Ramza94
re : Solution et concentration massique 12-08-17 à 17:53

Juste une information supplémentaire... En fait, l'énoncé de cet exercice ne sort pas d'un livre, c'est mon oncle qui me l'a proposé mais il n'est pas professeur.

Posté par
quarkplus
re : Solution et concentration massique 12-08-17 à 18:22

Bon , alors ma réponse est bonne , elle résulte plus de l'usage  que de la grande Physique .
Il ne faut pas trop compliquer pour l'individu moyen qui repeint sa cuisine !

Vous pouviez chercher sur Internet , vous auriez trouvé cette réponse .

Par contre les peintres pro auto , ont  des formules en  masses
car ils pèsent les quantités de peinture de base pour faire les mélanges .

Posté par
Ramza94
re : Solution et concentration massique 12-08-17 à 20:48

Ok, le volume d'eau à rajouter est de (165):100 = 0,8L. Merci de m'avoir éclairé sur ce truc qui pourtant était assez simple...

Avant de partir, s'il vous plaît, pouvez-vous vérifier ma démonstration de la "propriété" qui suit ?

Propriété:

Diluer à 5% de la peinture acrylique avec de l'eau revient à diminuer de sa concentration massique de 5%.

Preuve

On prélève un volume V0 de peinture de concentration massique cm0.
Ce volume représente 100 - 5 = 95% du volume total V1 de la peinture diluée, donc V0=95%V1. On note par cm1, la concentration massique de la peinture diluée.

Les masses de solutés sont les mêmes dans les deux peintures, on a donc :

V0cm0=Vm1cm1
cm1=(V0cm0)/V1

\large c_{m1}=\frac{0,95V_{1}c_{m0}}{V_{1}}

La concentration massique étant multipliée par 0,95%, on en conclut que la concentration massique a diminué de 5%.

Posté par
Ramza94
re : Solution et concentration massique 12-08-17 à 20:54

Juste, je simplifie, la dernière formule :

cm1 = 0,95cm0

Je rectifie aussi ma dernière phrase :

La concentration massique étant multipliée par 0,95 et donc, on en conclut que la concentration massique a diminué de 5%.

Posté par
quarkplus
re : Solution et concentration massique 12-08-17 à 22:22

Non , là , je ne vous suis pas :
Au départ , la concentration massique est de 1 ou 100 % :
20 kg  de peinture pour 20 kg de solution ( bien sùr , c'est la peinture pure ....)
On ajoute 5 kg eau ( 1 L eau  = 1 kg  ).
On se retrouve avec 20 kg de peinture pour 25 kg de solution ( de mélange )
La concentration massique en peinture est donc devenue  20  pour 25   ou
80% en masse .
Cela vient du fait que la masse volumique de l'eau ( 1000 kg /m^3 ) est plus importante que celle de la peinture ( 800 kg /m^3 ) .

Posté par
Ramza94
re : Solution et concentration massique 13-08-17 à 14:31

Désolé mais je ne percute pas,  je demanderais à mon prof de maths ou de chimie en septembre.

Merci d'avoir essayé de m'aider

Posté par
quarkplus
re : Solution et concentration massique 13-08-17 à 16:14

Définissez la concentration massique , telle que vous la voyez .
En précisant de quoi dans quoi .
Pourquoi prélever ????
Raisonnez sur les masses totales , 20 kg de peinture et 5 kg  d'eau  .


J'ai un mélange de 25  kg avec 20 kg de peinture et 5 kg d'eau .
La concentration massique de peinture dans le mélange est de 20 kg  de peinture pour 25 kg de mélange  , soit 80%  .
La concentration massique d'eau dans le mélange  est de 5 kg eau pour 25 kg de mélange , soit  20%  .
On ne peut rien dire d'autre .

Voilà , prouvez moi que c'est faux .
Vous vous perdez dans des raisonnements compliqués qui n'ont aucun sens ici .

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