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Volume et masse volumique
Bonjour, je souhaite avoir de l'aide sur l'exercice suivant :
En pâtisserie, un siphon est un instrument qui permet de réaliser des crèmes chantilly bien aérées. Les cartouches de gaz d'un tel siphon contiennent 8 g de protoxyde d'azote (N20). Cette masse correspond à un volume V1 = 4,4 l quand la pression atmosphérique est P1 = 1 bar, et la température 
1 = 20° C. [données : la notice de la cartouche indique que la pression à l'intérieur de la cartouche est P2 = 72 bar]
Q1
calculez la masse volumique 
du protoxyde d'azote à la pression P1 et à la température 1 ;
Q2
exprimez et calculez le volume V2 occupé par 8 g de protoxyde d'azote gazeux N20 à la température 1 = 20°C et à la pression à l'intérieur de la cartouche P2 = 72 bar.
Q3
exprimez et calculez la capacité, c'est-à-dire le volume, de la cartouche noté Vcsi le siphon est assimilé à un cylindre de hauteur h (h = 6,5 cm) et de diamètre D (D = 1,8 cm).
Mes réponses
1) On sait que PV= constante
On sait que = m/Vm
Donc = 0,008 divisé par 0,0044
Donc = 20/11. Mais à quoi sert P1 ?
2) Pareil ici je ne connais pas de formule qui lie et la pression concerné pour trouver le volume.
3) Le terme ‘'diamètre'' me perturbe...
Merci de votre aide
(Re) - Bonjour,
Question 1 :
En l'état ton résultat n'a aucune signification puisque il est exprimé sans unité !
Re bonjour, pardon pour la 1) je trouve 20/11 kg/m3. Est-ce correct ?
Pour la Q2 les formules permettant de répondre sont seulement PV= constante et P= mgh ?
En physique, un résultat ne doit jamais être rendu sous forme de fraction (ni de racine)
Le bon résultat est donc :
= m / V =8 / 4,4 = 1,82 g/L ou ce qui revient au même 1,82 kg/m³
Question 2 :
Ci-dessous les données de l'énoncé sont rassemblées sous forme de tableau.
et comme tu l'as approximativement dit toi même :
A température fixe le produit PV = constante
Cela devrait te permettre de répondre sans difficulté à la question posée.
Bonjour,
Désolé d'intervenir, mais il doit manquer une donnée dans l'énoncé : à température de 20°C, la pression de vapeur saturante de N2O est de 51 bars. Il y a de forte chance que le contenu de la capsule soit essentiellement du liquide. Le volume extérieur d'une cartouche est de 16,5 mL.
Bonjour gts2
Il est vrai que trompé par le niveau (1ère) de Kilian63 je ne me suis pas posé la question de la validité de la relation PV = cte
Or justement, je m'interrogeais au sujet de cette question 3 qui " mélange " le volume de la cartouche avec les dimensions du siphon.
Bonjour,
En fait c'est moi qui me suis trompé, si je comprends bien l'idée de l'exercice, on calcule en 2 le volume du "gaz", on calcule en 3 le volume de la cartouche (et non du siphon) et on s'aperçoit alors qu'il y a un problème.
Désolé pour mon intervention intempestive.
Bonsoir,
Pour Q2: Merci beaucoup d'avoir pris soin de me faire un tableau, il suffit de faire un produit en croix qui me donne V2= 316,8 L
Pour Q3: Vcylindre= pi*r2*h
= pi* 0,92*6,5
= 16,5404... mL ~ 16,5 mL = Vc (ce que gts2 a trouvé)
Je dois précis que le volume de la cartouche Vc est plus petit que V2 ou c'est pas nécessaire ?
Merci bonne soirée
Bonsoir,
Attention votre produit en croix est à l'envers ce n'est pas 4,4*72 mais 4,4/72=61 mL.
Cela ne change pas la conclusion V2>Vc.
Plutôt qu'un produit en croix mal maîtrisé il vaut mieux utiliser la relation PV = cte
Gaz à l'état 1 ( Air libre) : Pression P1 ; Volume V1
Gaz à l'état 2 ( En cartouche) : Pression P2 ; Volume V2
PV ne change pas entre l'état 1 et l'état 2 :
P1 * V1 = P2 * V2
V2 = P1*V1 / P2
AN : V2 = 1 * 4,4 / 72 = 0,061L
Pourriez-vous faire un résumé de ce que vous venez de dire s'il vous plaît ? Car j'ai le même exercice et j'ai du mal à comprendre
Bonjour,
Il ne faut pas hésiter à regarder les fiches du forum (clique sur la maison) : 
Statique des fluides
Toutes les notions abordées dans l'exercice se trouvent dedans
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