QCM thermo

[choLOLApine]

Bonjour, 

Quelqu'un pourrait m'expliquer comment résoudre ce type de qcm de thermo svp? 

 

"Soit un milieu contenant une interface entre de l'eau et un mélange de 80% de diazote et 20% de dioxygène. Le milieu est mis sous une pression de 3 atm jusqu'à atteindre son équilibre (avec une composition constante de la phase gazeuse). Puis 1L de la phase liquide est récupérée et remis à 1atm. Le coefficient de solubilité du diazote est de 1.8% et celui de dioxygène de 3.6%.

A) Lors de la descente en pression, il n'y a pas de formation de bulles, tout le gaz reste dissous

B) Il se forme des bulles de diazote pur

C) La quantité de gaz ayant quitté la phase liquide au moment du retour à l'équilibre est de 2.88cl

D) Le mélange dégazé est composé de 4 parts de diazote pour 1 part de dioxygène

E) Le mélange dégazé est composé de 2 part de diazote pour une part de dioxygène"

 

Merci

Edited December 4, 2019 by lolasavary

[Southern]

Salut @lola_svry,

 

Je vais essayer de t'aider ! 

Tout d'abord tu sais que plus tu vas appliquer de pression sur l'interface liquide/gaz, plus tu vas dissoudre de gaz dans ton liquide. Ensuite on te donne tes coefficients de solubilité qui sont de 1,8% pour N2 et 3,6% pour l'O2.

 

Donc :

-A: on va décompresser un liquide, dans lequel un gaz sous 3 atm s'était dissous. Il va donc y avoir 3 fois plus de gaz de dissous qu'il ne pourrait y en avoir si la pression était de 1 atm. En réalisant une décompression il va donc y avoir du gaz en trop qui va s'évacuer en quittant le liquide sous forme de bulles --> VRAI

 

-B: on a vu que ça faisait des bulles, mais pas seulement de N2 car l'O2 subit le même phénomène. Pour moi la réponse est ambigüe car oui il pourrait s'en former, mais pas seulement puisque l'on pourrait avoir des bulles de N2/02 et des bulles de O2. À voir avec mes chers collègues pour savoir ce qu'ils en pensent.

 

-C: on a les coefficients de solubilité sous 1 atm (1,8% et 3,6%). Les gazs ont été dissous sous 3 atm, sachant qu'il y a 80% de N2 et 20% d'O2, on a une pression partielle de N2 de 2,4atm et une pression partielle en 02 de 0,6 atm. Les coefficients de solubilité sont donc de 2,4 * 1,8% pour le N2 soit 4,32%, et 0,6 * 3,6% pour l'O2 soit 2,16%, sous 3 atm.

Sous 1 atm on fait le même calcul et on trouve une pression partielle de 0,8 atm pour le N2 et 0,2 atm pour l'O2, donc des coefficients de solubilité de 1,44% pour le N2 et 0,72% pour l'O2.

Ainsi lors du dégazage, on va perdre 2,88% de N2 et 1,44% d'O2.

En prenant 1L de solution, on va donc dégazer 2,88 cL de N2 et 1,44 cL d'O2 soit 4,32 cL de gaz --> FAUX

 

-D et E : on faisant les calculs pour la C  on voit bien qu'on va dégazer 2 fois plus de N2 que d'O2. Il y aura donc 2 part de N2 pour 1 de O2 --> D FAUX et E VRAI.

 

J'espère avoir été clair !

[Falcor]

Salut @lola_svry !

Je tiens à revenir sur certains points.

 

A. Lors d'une descente il y a une montée en pression, c'est cette montée en pression qui provoque le solubilisation du gaz selon la loi de Henry : Concentration = H x Pression partielle (Pp)

L'item est bien faux.

 

B. Quand des bulles se forment, elles ont la même composition que l'air à l'interface, donc faux.

 

C. Je te précise la loi générale : Vgaz dissous / L d'eau = P(totale) x (%du gaz dans l'air) x s

                                                                                                 = Pp x s

D. et E. Je n'ai rien à ajouter.

 

J'espère que c'est plus clair pour toi, s'il te reste des interrogations n'hésite pas !

[choLOLApine]

Merci beaucoup

Du coup pour le qcm B, il se forme des bulles composées de diazote ET de dioxygène seulement et non pas des bulles de diazote pur, c'est ca? 

 

[Southern]

@lola_svry oui comme te l'a dit @DrSheldonCooper les bulles formées sont de même composition que l'air à l'interface. Donc elles sont bien composées d'O2 et de N2.

[carolineb]

Le 04/12/2019 à 17:58, DrSheldonCooper a dit :

A. Lors d'une descente il y a une montée en pression, c'est cette montée en pression qui provoque le solubilisation du gaz selon la loi de Henry : Concentration = H x Pression partielle (Pp)

L'item est bien faux

@DrSheldonCooper 

(je suis en train de faire les exercices de ta sélection) et je ne comprends pas ta justification pour l'item A, qu'est ce que tu veux dire par "lors d'une descente il y a une montée en pression"?

[Falcor]

@carolinebnrd

Beh lors d'une descente en profondeur on a la pression qui monte :

On passe de 1 atm à la surface

À 2 atm à 10 m

À 3 atm à 20 m

...

[carolineb]

@DrSheldonCooper ah d'accord j'avais pas compris que l'item était faux parce qu'il disait descente en pression à la place de montée! merci

[carolineb]

ah non j'ai rien dit en fait j'ai mal compris, l'item est faux parce que justement il ya formation de bulle c'est ça ?

[Falcor]

@carolinebnrd

L'item est faux car lors d'une montée en pression le gaz se dissoud ! Donc pas de formation de bulles, c'est le mécanisme inverse qui se produit

[carolineb]

@DrSheldonCooper la formation de bulles peut être due à un faible dégazage ou à une chute brutale de pression et ici on a un dégazage donc formation de bulles c'est ça?

[Falcor]

@carolinebnrd

Ici on a une montée en pression et donc une solubilisation !

C'est ça que tu voulais dire ?

[carolineb]

@DrSheldonCooper mais ici on passe de 3 atm à 1 atm donc pour moi la pression diminue, non? 

[Falcor]

@carolinebnrd

Ah pour le reste du QCM ! Oui là on a bien une diminution de pression lors de la remontée et donc un dégazage.

Je pensais que tu parlais toujours de l'item A.

Cependant fais gaffe !!! Dégazage ne veut pas toujours dire bulles !!!!

Tu peux avoir une remontée du plongeur avec un dégazage sans qu'il se forme de bulles.

Ces dernières se formeront uniquement lors d'un dégazage trop brutal (le plongeur remonte trop rapidement)

Le gaz ne pourra alors plus dégazer uniquement à l'interface sang/air mais aussi en plein milieu du sang, formant des bulles.

 

C'est plus clair ?

 

PS : pour synthétiser :

Montée en pression : solubilisation

Descente en pression : dégazage

Descente trop brutale en pression : dégazage avec bulles

[carolineb]

@DrSheldonCooper ah oui mais en fait l'item A c'est une question de cours y a pas de rapport avec l'énoncé

 

ah bon?? parce que dans le cours du TAT il est écrit que "ceci est favorisé par :- une chute brutale de pression

- un faible dégazage, etc.. (p133)

du coup j'en ai déduit que "ceci" parlait de la formation de bulles étant donné que c'est dans la partie "embolie gazeuse"

[Falcor]

@carolinebnrd

Oui "ceci" est bien la formation de bulles !

 

Il y a 3 heures, DrSheldonCooper a dit :

Ces dernières se formeront uniquement lors d'un dégazage trop brutal (le plongeur remonte trop rapidement)

C'est le uniquement qui te gêne ?

Ah, beh pas uniquement alors, il y a ces 4 conditions ^^

C'est vrai que j'aurais pu mieux le formuler.

[carolineb]

@DrSheldonCooper tqt aha je chipote un peu, c'est pcq je pensais que j'avais mal compris, merci bcp en tout cas!

[Falcor]

@carolinebnrd

Si tu as bien compris maintenant c'est ça qui compte