QCM Interface TAT

[FuturDocteurMamourV2]

Bonjour,

Sur le poly 2023-2024 de biophysique QCM 9 item D sur les interfaces l'énoncé est:

Soit deux moles d’un mélange gazeux pour un plongeur composé d’O2, N2 et d’He.

On dispose des informations suivantes : - Le plongeur se situe à 60 mètres sous la surface.

                                                                 - Le volume plasmatique total du plongeur est de 4 L.

                                                                 - Le coefficient de solubilité dans le plasma à 37°C de l’O2 est de 0.04 mL/mL.

                                                                 - Le N2 correspond à 60 % du gaz.

                                                                 - Le coefficient de solubilité dans le plasma à 37°C de l’N2 est de 0.02 mL/mL.

                                                                 - L’O2 développe une pression partielle de 2,1 ATM à 60 mètres sous la surface.

                                                                 - A 60 m de profondeur, 0,028 L d’Hélium sont dissous dans le sang du plongeur

 

L'item est : D. Si le plongeur remonte jusqu’à la surface depuis la profondeur de l’énoncé, 240 mL d’N2 repasseront à l’état gazeux.

 

Il est annoncé vrai par la correction qui donne la justification suivante : 

D. (VRAI) Il faut calculer le volume de N2 dissous dans le plasma à la surface et le soustraire au volume de N2 dissous dans le plasma à 60m de profondeur. La différence sera le volume de N2 repassé à l’état gazeux pendant la remontée. On utilise le coefficient de solubilité du N2 , sa pression partielle à la surface (1,2 ATM) Selon la loi de Henry : 0.02*1,2*4= 0.096 L soit 96 mL dissous à la surface. On fait la différence : 336-96= 240 mL de N2 qui sont repassés à l’état gazeux.

 

Je comprend le raisonnement qui est de prendre le volume de N2 dissous dans le sang à 60m calculé pour les items précèdent puis d'y soustraire le volume de N2 encore dissous dans le sang à la surface ce qui nous donne le volume de N2 qui a été "relâché" sous forme de gaz dans lors de la remonté rapide. Mais je n'obtient pas le même résultat car je ne comprend pas pourquoi on utilise 1,2 ATM pour la pression partielle du N2 à la surface. En effet dans l'exercice sa proportion dans l'air de la bouteille est de 60% soit 0,6 et il me semble qu'on est sensé savoir qu'à la surface la pression est de 1ATM.

Il me semble donc que sa pression partielle à la surface devrait donc être de 1x0,6=0,6 ce qui est donc la valeur que j'ai utilisé qui me donne un volume de N2 dissous dans le sang à la surface de 4x0,02x0,6=0,048L et et donc un volume de gaz relâché de 336-48=288mL donc un item faux.

Mais la correction a pris 1,2 comme pression partielle de N2 comme si la pression de l'air à la surface était de 2ATM et que donc on faisait 2x0,6=1,2 ATM.

Est ce que quelqu'un pourrait m'expliquer cette valeur de 1,2 ATM ? Comment l'obtient-t-on ? Doit on considérer dans le cas de remonté rapide une pression de l'air de 2ATM à la surface ? "La surface" signifiait elle le niveau -10m ou la pression est bien de 2ATM ? 

[Lulu_le_Fou]

Salut @FuturDocteurMamourV2 

 

Alors oui tu as raison à la surface, la pression développée par le mélange gazeux à la surface est de 1 ATM.

 

On a 60% de N2 donc une pression partielle de 0,6 ATM et non pas de 1,2 ATM.

 

Cela fausse donc les calculs suivants et la correction :  Voici la version corrigée : (page 152 poly Biophysique) 

"D. (VRAI) Il faut calculer le volume de N2 dissous dans le plasma à la surface et le soustraire au volume de N2 dissous dans le plasma à 60m de profondeur. La différence sera le volume de N2 repassé à l’état gazeux pendant la remontée. On utilise le coefficient de solubilité du N2 , sa pression partielle à la surface (1,2 ATM   0,6 ATM) Selon la loi de Henry : 0.02*0,6*4= 0.048 L soit 48 mL dissous à la surface. On fait la différence : 336-48= 288 mL de N2 qui sont repassés à l’état gazeux."

 

L'item D du QCM 9 du poly 2023-2024 passe donc FAUX. 

 

J'espère que c'est clair et désolé pour cet errata qui vient de moi en plus 

 

Bonne continuation et bon courage

[FuturDocteurMamourV2]

D'accord merci ! 

[futuremédecinpastrèsmalin]

Le 19/09/2023 à 13:45, Lulu_le_Fou a dit :

Salut @FuturDocteurMamourV2 

 

Alors oui tu as raison à la surface, la pression développée par le mélange gazeux à la surface est de 1 ATM.

 

On a 60% de N2 donc une pression partielle de 0,6 ATM et non pas de 1,2 ATM.

 

Cela fausse donc les calculs suivants et la correction :  Voici la version corrigée : (page 152 poly Biophysique) 

"D. (VRAI) Il faut calculer le volume de N2 dissous dans le plasma à la surface et le soustraire au volume de N2 dissous dans le plasma à 60m de profondeur. La différence sera le volume de N2 repassé à l’état gazeux pendant la remontée. On utilise le coefficient de solubilité du N2 , sa pression partielle à la surface (1,2 ATM   0,6 ATM) Selon la loi de Henry : 0.02*0,6*4= 0.048 L soit 48 mL dissous à la surface. On fait la différence : 336-48= 288 mL de N2 qui sont repassés à l’état gazeux."

 

L'item D du QCM 9 du poly 2023-2024 passe donc FAUX. 

 

J'espère que c'est clair et désolé pour cet errata qui vient de moi en plus 

 

Bonne continuation et bon courage

 

j'ai une question a propos de ce type de qcm; pour le sujet type 1 qcm 4 du poly de l'avent 2022-2023; dans les 2 premières questions il s'agit de calculer le volume de gaz dissous (ici O2 et N2) à la profondeur donné du plongeur (ici 30m); pour cela j'ai utilisé la forme V(dissous)=solubilité*Pi*Vplama,tot mais dans la correction ils ne multiplient pas par le Vplasma,tot càd qu'ils font juste V(dissous)= Pi* solubilité et je ne comprend pas pourquoi. De plus je ne comprend pas la différence entre les formules V(dissous)= Pi* solubilité* Vsol et V(dissous)=Pi*solubilité*Vplasma,tot (et du coup quand utiliser laquelle) et c'est peut être la mon erreur. 

[Lulu_le_Fou]

Coucou @_plato_ 

 

Je n'ai plus trop le droit de répondre aux questions de biophysique parce que je dois laisser les tuteurs spécialisés dans cette matière répondre sinon ça entrave leur notation,

Je laisse donc répondre @YannickQueNiTat et @TIRALOIN ainsi que la team biophysique qui j'en doute pas éclaircisseront tes doutes et questions ! 

 

Bon courage et bonnes révisions 

Edited November 3, 2023 by Lulu_le_Fou

[YannickCouNiTat]

Salut @_plato_ ! Alors, je comprends d'où vient ton problème, donc je vais essayer de t'éclaircir tout ça :)

 

Déjà, pour raisonner sur ce genre de QCM, on part d'une formule fondamentale, qui est celle-ci :

V_STPD(gaz) = V_P * s(gaz) * Pi

Avec V_STPD(gaz) : le volume de gaz dissous ;

V_P : le volume plasmatique ;

s(gaz) : le coefficient de solubilité de ton gaz ;

Pi : la pression partielle de ton gaz, qui vaut Pi = P*fi (avec P la pression totale et fi la fraction molaire de ton gaz).

 

Ainsi, on peut te demander de calculer deux choses différentes : le volume de gaz dissous dans ton sang (V_STPD(gaz)/V_P), ou simplement le volume de gaz dissous (simplement V_STPD(gaz)). Il faut savoir faire le distinguo entre les deux, car comme tu l'as compris, tu ne calculeras pas ces deux valeurs de la même façon !

 

Par exemple, dans les items A et B du QCM dont tu parles, on te demande de calculer le volume de gaz dissous dans ton sang, donc V_STPD(gaz)/V_P ! Ainsi, la formule que tu utiliseras sera : V_STPD(gaz)/V_P = s(gaz) * Pi.

 

Par contre, dans l'item C, on te demande de calculer juste V_STPD(gaz), donc tu utilises la formule de base : V_STPD(gaz) = s(gaz) * V_P * Pi.

 

Un petit indice pour ne jamais se tromper sur ce qu'on te demande exactement dans ce genre de QCM, c'est de regarder l'unité du résultat qu'on te demande ! S'il est exprimé en mL/mL de plasma, alors tu es dans le cadre d'un calcul de volume de gaz dissous dans le sang ! Par contre, s'il est exprimé simplement en mL, on te parle juste du volume de ton gaz dissous, sans prendre en compte le plasma.

 

C'est plus clair ? :)

 

[futuremédecinpastrèsmalin]

il y a 17 minutes, YannickQueNiTat a dit :

Salut @_plato_ ! Alors, je comprends d'où vient ton problème, donc je vais essayer de t'éclaircir tout ça :)

 

Déjà, pour raisonner sur ce genre de QCM, on part d'une formule fondamentale, qui est celle-ci :

V_STPD(gaz) = V_P * s(gaz) * Pi

Avec V_STPD(gaz) : le volume de gaz dissous ;

V_P : le volume plasmatique ;

s(gaz) : le coefficient de solubilité de ton gaz ;

Pi : la pression partielle de ton gaz, qui vaut Pi = P*fi (avec P la pression totale et fi la fraction molaire de ton gaz).

 

Ainsi, on peut te demander de calculer deux choses différentes : le volume de gaz dissous dans ton sang (V_STPD(gaz)/V_P), ou simplement le volume de gaz dissous (simplement V_STPD(gaz)). Il faut savoir faire le distinguo entre les deux, car comme tu l'as compris, tu ne calculeras pas ces deux valeurs de la même façon !

 

Par exemple, dans les items A et B du QCM dont tu parles, on te demande de calculer le volume de gaz dissous dans ton sang, donc V_STPD(gaz)/V_P ! Ainsi, la formule que tu utiliseras sera : V_STPD(gaz)/V_P = s(gaz) * Pi.

 

Par contre, dans l'item C, on te demande de calculer juste V_STPD(gaz), donc tu utilises la formule de base : V_STPD(gaz) = s(gaz) * V_P * Pi.

 

Un petit indice pour ne jamais se tromper sur ce qu'on te demande exactement dans ce genre de QCM, c'est de regarder l'unité du résultat qu'on te demande ! S'il est exprimé en mL/mL de plasma, alors tu es dans le cadre d'un calcul de volume de gaz dissous dans le sang ! Par contre, s'il est exprimé simplement en mL, on te parle juste du volume de ton gaz dissous, sans prendre en compte le plasma.

 

C'est plus clair ? :)

 

merci oui beaucoup plus clair !