Loi de Boyle Mariotte

Publié le 1 avr. 2013 il y a 10A par Anonyme - Fin › 15 avr. 2013 dans 10A
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Sujet du devoir

1ère partie : loi de Boyle Mariotte
On dispose d'une bouteille en plastique « vide d'eau» de V = 1,5 L bouchée et rempli d'air sous une
pression de p = 1013 hPa. Elle est maintenue à la température de 20 °C.
On écrase cette bouteille avec les mains pour ramener son volume à 1 L.
La loi de Boyle Mariotte s'écrit :
« ¨Pour une quantité donnée de gaz à température constante, le produit p´V est constant. »
1. Quelles sont les grandeurs physiques constantes dans cette expérience ?
J ai trouvé la température et la pression.
2. Calculer la pression de l'air dans la bouteille écrasée. Donner le résultat en Pa.
J ai utiliser la formule P1XV1=P2XV2
Et je trouve : P2 = 1519,5Pa es ce que c bon ?
2ème partie : Relation entre pression et quantité de matière
On dispose d'une bouteille en verre de 1L remplie d'air, reliée à un capteur de pression et à une pompe
injectant de l'air. La température de l'air contenue dans la bouteille est maintenue constante et égale à 20 °C
tout au long de l'expérience.
On relève la pression p de l'air contenu dans la bouteille pour différentes valeurs de quantité de matière
d'air n présente. Les résultats obtenus sont reportés dans le tableau ci-dessous.
p (en hPa) 974.4 1218 1462 1705 1949 2192 2436
n (en mol) 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.10
3. Tracer la courbe représentant l'évolution de la pression p en fonction de la quantité de matière de gaz n.
J ai déjà tracé la courbe.
4. La pression p est-elle proportionnelle à la quantité de matière n ? Justifier.
J ai mi oui car elle est croissante.
Et c a partir de la que je suis bloqué.
5. On peut écrire P=a∗n . Calculer la valeur du coefficient de proportionnalité a en utilisant la courbe
obtenue.
6. Pourquoi la température est-elle maintenue constante lors de l'expérience ?
7. Justifier, en utilisant le modèle microscopique des gaz que la pression augmente quand la quantité de
matière de gaz augmente.
8.1. Pour 0,050 mol d'air dans la bouteille, calculer la valeur de la force pressante (globale) exercée sur le
fond plat de surface S = 10,0 cm2. (On donne P=FS
).
8.2. Représenter cette force sur le schéma ci dessous.
8.3. Que se passe-t-il si on réalise cette expérience d'injection d'air avec une bouteille identique mais en
plastique. Justifier.
9. Une autre expérience permet de montrer qu'un gaz de nature quelconque à température constante est tel
que PV /n=constante .
Cette relation est-elle cohérente avec la relation trouvée à la question 5 ? Justifier.

Où j'en suis dans mon devoir

Question une, J ai trouvé la température et la pression.
Question deux, J ai utiliser la formule P1XV1=P2XV2
Et je trouve : P2 = 1519,5Pa es ce que c bon ?
Partie 2 question quatre.
J ai déjà tracer la courbe.
Question 5 j ai mit que oui car elle est cessante! Et c a partir de la que je suis bloqué.



32 commentaires pour ce devoir


Anonyme
Posté le 1 avr. 2013
1) Oui, la température et la pression
2)Le raisonnement est bon mais je pense que c'est 1519,5 hPa
car tu multiplies des hPa.
Anonyme
Posté le 1 avr. 2013
C'est bien se qui me sembler pour la question 2' mais après je suis bloqué.
Anonyme
Posté le 1 avr. 2013
4) Tu obtient une droite donc oui il y a proportionnalité.
Tu peux aussi dire que d'après le tableau p/n = environ 24360.
5) Va voir ce site : http://albertimone.voila.net/Lycee/fonct2.html
Tu descends un peu et tu y trouveras un exemple qui te permettra de répondre à cette question.
Anonyme
Posté le 1 avr. 2013
6) car la température influe sur la pression et le volume (agitation des molécules lorsque la température augmente elle augmente. Or plus les molécules sont agitées plus la pression est forte)
7) avec la relation tu peux aisément le prouver, ensuite utilise les indic' de la question précédente
8) 1) tu as la relation, convertis en m² et tu as la pression.
8) 2) j'ai pas le schéma mais c'est pas trop complexe t'as du le faire en seconde (et pas en 6ème), enfin tout le monde ne le fait pas.
8) 3) la pression sera trop forte donc...
9) oui pourquoi qu'as-tu prouvé à la 7)?
Anonyme
Posté le 1 avr. 2013
Merci pour l'aide, j'essaie de le faire, et si je bloque encore je reviendrai. Merci
Anonyme
Posté le 1 avr. 2013
Pour la question 7. Cours trouvé sur internet

Interprétation microscopique des grandeurs macroscopiques

Pour un échantillon de gaz contenu dans un récipient fermé :

1. Grandeur pression
L’action du gaz sur une paroi est liée aux chocs des molécules sur cette paroi.
Pour une durée et une paroi données, plus il y a de chocs sur la paroi, plus la pression du gaz est grande.

2. Grandeur température
La température du gaz est liée à l’agitation des molécules. On parle d’agitation thermique.

Plus la vitesse moyenne des molécules est élevée, plus l’agitation thermique est importante et plus la température du gaz est élevée.
Plus la vitesse moyenne des molécules est petite, plus l’agitation thermique faiblit, plus la température du gaz est faible.
L’absence d’agitation thermique correspond au zéro absolu.
Anonyme
Posté le 1 avr. 2013
De rien.
A bientôt
Anonyme
Posté le 1 avr. 2013
J ai étais sur le site pour la question 5, mais j ai pas du tout compris.
Anonyme
Posté le 1 avr. 2013
question 5
Une fonction de la forme f(x)= ax + b est monotone
(elle ne change pas de sens en cours de route !) :
- elle est croissante si a, le cœfficient directeur , est positif et décroissante si a est négatif
a=P/n Si tu prends la dernière colonne c'est plus facile à calculer.
Anonyme
Posté le 1 avr. 2013
Comment calculer le cœfficient directeur à partir des coordonnées de deux points de la droite ?

je te rappelle que le coefficient directeur est aussi nommé la pente de la droite et par conséquent la tangente de l'angle formé par la droite et une droite parallèle à l'axe des abscisses. (la tangente d'un angle dans un triangle rectangle est le rapport entre le côté opposé et le côté adjacent)
observe le dessin, tu pourras conclure et retrouver la formule :
P(n) = an alors
a = (P(nE)- P(nF))/(nE - nF) ou nE=0.04 et nF=0.10

On a les points E(0.04;974.4) et F(0.10;2436) alors
la droite (EF) a pour cœfficient directeur :
a = (974.4-2436)/(0.04-0.10) = .....
l'équation de la droite sera :
P(n) = ...n
Anonyme
Posté le 2 avr. 2013
Je ne trouve pas pour la questions 7.
Anonyme
Posté le 2 avr. 2013
7. Justifier, en utilisant le modèle microscopique des gaz que la pression augmente quand la quantité de matière de gaz augmente.

Pour un échantillon de gaz contenu dans un récipient fermé :

Grandeur pression
L’action du gaz sur une paroi est liée aux chocs des molécules sur cette paroi.
Pour une durée et une paroi données, plus il y a de chocs sur la paroi, plus la pression du gaz est grande.
Donc quand la quantité de matière de gaz augmente le choc des molécules augmentent et la pression aussi.
Anonyme
Posté le 2 avr. 2013
Pour la 8.1, il faut faire 0.050 mol diviser par 10.0 cm carré. C est bien sa ?
Anonyme
Posté le 3 avr. 2013
Pour la question 8.1 On te donne la formule :
P=F/S donc F=PS
Les unités : P en Pascal, F en Newton et S en m².
Ici on te donne les mol et il te faut des Pascal. Tu aura la valeur en Pa pour 0.05 mol dans le tableau fournis.
P=1218 hPa = 1218*10^2 Pa (10^2 se lit 10 puissance 2)
S= 10.0 cm²=10^-3 m²
Tu remplaces dans la formule et tu trouve des Newton
F=....N
Anonyme
Posté le 3 avr. 2013
Je me suis aperçue qu'il y a une erreur dans l'énoncé de ton devoir. Il est écrit P=FS or c'est P=F/S
J'ai trouvé l'énoncé de ton devoir sur ce site exercice 3
http://gwenaelm.free.fr/Physique/Physchim/c02/DS/devoir_commun_2005.pdf
Et j'ai fait des recherche de cours sur la pression(parce que moi j’ai un peu oublié et mes cours sont à la poubelle depuis longtemps), voilà ce que j'ai trouvé :
http://usma.plongee.free.fr/activites/niveau1/cours-n1/notion-pression-p1.pdf
http://claude.jeuch.free.fr/lecorbusier/matierepression/Pression.PDF
MAis là on s'éloigne un peu du sujet "Loi de Boyle Mariotte"
Anonyme
Posté le 3 avr. 2013
Houlala... Sa devient un peu trop compliquer la !
Anonyme
Posté le 3 avr. 2013
Oui, un peu. Mais en prenant la bonne formule, et en remplaçant P par sa valeur en Pa et S par sa valeur en m², tu trouveras F
P=F/S
1 hPa= 100 Pa = 10^3
1cm²= 0.0001m² = 10^-4
Anonyme
Posté le 3 avr. 2013
Donc :
P= 1218 x 10^2 Pa
S= 10^-3 mettre carré
F= ?
Anonyme
Posté le 3 avr. 2013
Si je fait :
F=P/S pour trouver F j obtient :
121800000
( 1218x10^2 / 10^-3 )
Anonyme
Posté le 3 avr. 2013
Tu n'as pas fait le bon calcul
P=F/S donc F=PS
F=1218x10^2x10^-3=1218x10^-1=121,8 N
Anonyme
Posté le 4 avr. 2013
J ai confondu diviser et multiplier.
Donc le résultat est 121,8 N ?
Anonyme
Posté le 5 avr. 2013
Enfin, c'est ce que j'ai trouvé aussi.
Anonyme
Posté le 5 avr. 2013
Mais que doit je mettre sur le schéma ?
Anonyme
Posté le 5 avr. 2013
Regarde ce cours, au paragraphe "force pressante" ça explique et tu as la réponse à ta question.

http://phychi2007.free.fr/IMG/pdf/21TermPHresum1pression-2.pdf

Tu peux aussi faire que le tracer soit proportionnel à la valeur de la force. Par exemple 3mm pour 1N donc ton vecteur aura pour longueur environ 122/= 30,5 mm = 3 cm
Anonyme
Posté le 5 avr. 2013
longueur 122/3=30.5 mm soit environ 3 cm
Anonyme
Posté le 5 avr. 2013
Pour la 8.3 si on réalise l expérience avec une bouteille en plastique, elle explose ?
Anonyme
Posté le 5 avr. 2013
Ou sinon elle se ramollie .
Anonyme
Posté le 5 avr. 2013
La pression sera trop forte donc je crois que oui.
Anonyme
Posté le 5 avr. 2013
Je pense pas qu'elle se ramollisse. Ca voudrait dire que ça chauffe. Or on a dit que la température est constante. Donc au mieux elle se déforme, au pire elle explose et entre les deux elle se coupe, déchire, casse. C'est comme tu préfère.
Anonyme
Posté le 5 avr. 2013
Pour le 9 c'est oui.
Anonyme
Posté le 5 avr. 2013
Pour le 9 c'est oui mais je ne sais pas comment justifier.
Anonyme
Posté le 9 avr. 2013
Lison63 t'a tout donné .
Donc je vais te donné quelque site pour que tu sois sur de ces reponses :
- http://fr.wikipedia.org/wiki/Loi_de_Boyle-Mariotte
- http://gerard.ciceron.pagesperso-orange.fr/mariotte.htm
- http://www.techno-science.net/?onglet=glossaire&definition=6770

Avec sa comme dit mon prof : Tu sera au top top

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