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Tension superficielle

Posté par
Murdoch
25-10-21 à 18:10

Bonjour voici un exercice d'entrainement en physico-chimie des fluides sur lequel j'ai besoin d'aide. Pouvez-vous m'aider?🤗

Énoncé - Questions - Réponse
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Quand on plonge verticalement, un tube capillaire de rayon r, dans un liquide de masse volumique 0, dont la constante de tension superficielle est A, à température constante, on observe une ascension capillaire du liquide de hauteur h : h = 2

1_ Montrer que A peut s'exprimer en N.m-1.

2_ On plonge 4 tubes capillaires de diamètre différents dans le même liquide et on mesure pour chacun la hauteur h. On a trouvé les résultats suivants :

h en mm12,115,120,130,2
r en mm1,251,000,750,50


a. Montrer par un graphique approprié que cette expérience vérifie le loi de Jurin.

b. Déduire la constante de tension superficielle A à la température de l'expérience sachant que = 1000 kg.m-3

Le problème est que je ne sais pas comment démarrer.
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Merci d'avance🤗

Posté par
Murdoch
re : Tension superficielle 25-10-21 à 18:28

Murdoch @ 25-10-2021 à 18:10

..., on observe une ascension capillaire du liquide de hauteur h : h = 2 A / rg

...🤗

Posté par
Murdoch
re : Tension superficielle 25-10-21 à 18:40

J'ai réussis à démontrer la question 1 :

h = \frac{2A}{rg\rho } \Leftrightarrow A = \frac{hrg\rho }{2} = \frac{m.m.kg.m^{-3}.N.kg}{2}

Or, 2 n'a pas d'unité car c'est une constante
Alors : A = N.m^{-1}

Posté par
vanoise
re : Tension superficielle 25-10-21 à 18:50

Bonjour
Pour vérifier que h est inversement proportionnel à r, tu pourrais placer dans un repère les points ayant pour abscisse 1/r et pour ordonnée h. Comment devraient être placés ces points si la loi est bien vérifiée ?

Posté par
Murdoch
re : Tension superficielle 25-10-21 à 18:53

Comme une courbe décroissante?

Posté par
vanoise
re : Tension superficielle 25-10-21 à 19:31

Non ! Je reviens à des notations plus familières car fréquemment utilisées en math.
Si tu pose x=1/r et y = h, la formule de Jurin conduit à :
y=a.x
avec : a=\frac{2A}{\rho}=constante
Si la loi de Jurin est vérifiée, comment vont être les points expérimentaux fournis par ton tableau ? Je ne vais tout de même pas t'expliquer la représentation graphique de la fonction f telle que y=f(x)=a.x où "a" est une constante...

Posté par
Murdoch
re : Tension superficielle 25-10-21 à 19:34

Une droite passant par l'origine?

Posté par
vanoise
re : Tension superficielle 25-10-21 à 21:52

Oui  ! Place les points expérimentaux dans le  repère, chaque point expérimental étant représenté par une petite croix.  Si la loi est vérifiée, il est possible de tracer à la règle une droite passant par l'origine du repère et au plus près des points expérimentaux.

Posté par
Murdoch
re : Tension superficielle 25-10-21 à 21:55

D'accord c'est ce que ça me donne. La loi est donc vérifiée.

Pour la question 2B) j'ai calculer A pour chaque h er r expérimentaux et ça me donne une constante A de 0,074 N.m-1

Posté par
vanoise
re : Tension superficielle 26-10-21 à 14:13

D'accord avec ton résultat sur A !

Posté par
Murdoch
re : Tension superficielle 26-10-21 à 18:58

D'accord alors si tout est bon, je te remercie vanoise. Passe une bonne soirée😊



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