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Statique des fluides

Posté par
acarlier
05-01-20 à 17:32

Bonjour, je dispose d'un sujet de physique où je bloque devant, le voilà  :

En plongée, pour réduire la durée de gonflage des bouteilles, un réservoir-tampon d'air comprimé de volume
Vréservoir=1,9m3 est rempli d'air à Préservoir=203bar. Il est relié à 4 bouteilles de 6L considérées vides.
La température est constante.

À 32m de profondeur, quelle sera l'autonomie d'un plongeur embarquant une de ces bouteilles et consommant 20L.min-1 d'air ?
On donnera le résultat avec 2 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.


Comment si les bouteilles sont considérées vides et qu'avec seulement 6L peuvent-elles tenir 14 minutes ? Car oui je connais la réponse car cet exercice est sur kwyk donc corrigé.  Je ne comprends vraiment pas si quelqu'un pourrait donc m'aider, merci.

Posté par
gts2
re : Statique des fluides 05-01-20 à 17:35

Bonjour,

Je pense que "il est relié à 4 bouteilles vides" est à comprendre comme "il est relié à 4 bouteilles initialement  vides" et une fois la liaison effectuée, les bouteilles se remplissent.

Posté par
acarlier
re : Statique des fluides 05-01-20 à 17:44

Merci pour la rapidité.
Cependant, on nous dit bien que ce sont des bouteilles de 6L, donc comment "un plongeur embarquant une de ces bouteilles" peut il consommé 20L.min pendant 14 minutes si elle ne contient que 6L au départ ? La réponse ne serait-elle pas
6/20 soit 3.10-1min au lieu de 1,4.102min ? J'ai l'impression de mal comprendre quelque chose.

Posté par
gts2
re : Statique des fluides 05-01-20 à 17:48

Bonjour,

Là encore le texte est un peu elliptique : la quantité d'oxygène (au sens quantité de matière)  dont a besoin le plongeur ne dépend pas de la pression, mais le volume lui en dépend. Donc "plongeur consommant 20L.min-1 d'air" est à comprendre comme  "plongeur consommant 20L.min-1 d'air lorsqu'il est à l'air libre" et donc comme "plongeur consommant 20L.min-1 d'air, le volume étant mesuré sous la pression de 1bar".

Posté par
acarlier
re : Statique des fluides 05-01-20 à 18:02

Il faudrait donc calculer la pression en bar dans la bouteille ? Et comme celle-ci serait supérieur à 1, le plongeur respirerait moins que 20 L.min-1 ?
Cependant j'ai essayé de la calculer avec la loi de mariotte en faisant P1*V1=P2*V2
ce qui donne P2=( P1*V1)/V2
P2=(203*1,9)/6.10-3=64283 bar. Ce résultat me paraissant étrange j'ai mutiplier le dénominateur par le nombre de bouteille ce qui donne 16070 bar. Cela me parait quand même beaucoup nan ? Ou ce n'est pas cette loi que je dois utiliser.

Posté par
gts2
re : Statique des fluides 05-01-20 à 18:11

Bonjour,

Là le texte est clair, même si encore et toujours elliptique : il dit que le réservoir est relié aux bouteilles, pas qu'il y a une pompe transférant le contenu du réservoir dans les bouteilles.  Quand le réservoir et les bouteilles sont reliés (un tuyau va de l'un à l'autre), que peut-on dire de la pression dans chacun des récipients ? Et donc en utilisant en effet PV=Cte, quelle est la pression dans une bouteille ?

Posté par
acarlier
re : Statique des fluides 05-01-20 à 18:29

J'ai compris V2 n'est pas égal à 6L ou 6x4L mais à 1900L + les 24L
donc (P1*V1)/(V2)= (203*1900)/1924=200 bar
Donc P2= 200bar.
Cela m'a aidé pour une question précédent du sujet.
Et donc le plongeur embarque bien une seule bouteille, sauf qu'elle reste reliée par un tuyaux, si j'ai bien compris.
On a donc la pression dans la bouteille mais je ne comprends pas comment avec ces chiffres arriver à 14 minutes.

Posté par
gts2
re : Statique des fluides 05-01-20 à 18:54

Bonjour,

J'ai essayé de faire le calcul, n'ai pas trouvé 14 minutes... et j'ai relu le texte :
"À 32m de profondeur ...  consommant 20L.min-1 d'air", donc les 20 L sont mesurés à la pression qui règne à 32 m de profondeur.
Désolé pour cette mauvaise lecture du texte.

Posté par
acarlier
re : Statique des fluides 05-01-20 à 19:04

Y'a t-il donc un bug peut-être de la plateforme kwyk ?  Ou vous avez refait le calcul et bien trouvé 14 min ? Je me sens dépassé.

Posté par
gts2
re : Statique des fluides 05-01-20 à 19:33

Bonjour,

J'ai relu le texte ... et je trouve maintenant 14 minutes.

Vous avez 6L d'air à 200 bar et vous consommez 20L/min d'air, le volume consommé étant à la pression régnant à 32m de profondeur.

1- Quelle est la pression P ?
2- Traduire les 6L à 200 bars en x L à la pression P.



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