Exercice pour demain... gros soucis !!

[Invité]

Bonjour,

J'ai 2 exercices pour demain où je suis un peu perdu... ce sont des exercices un peu plus poussés que d'habitude.
D'abord, je vous expose le problème pour le premier :
Un plongeur équipé d'une bouteille est à 10 m de profondeur. La pression est alors de 2,0 bar et la pression de l'air dans ses poumons a la même valeur. Avant d'entamer la remontée, le plongeur remplit ses poumons d'air. Les poumons ont un volume d'environ 6 L.
a) Quel volume occuperait la même quantité d'air à la pression de 1 bar, la température étant supposée constante ?
b) A quel risque s'expose le plongeur lors de la remontée ? Comment peut-il l'éviter ?

Alors pour la question a), j'ai essayé d'appliquer la loi des gaz parfaits (PV = nRT), or, même en prenant une température de 20°C soit 293,15 K, il nous manque la quantité de matière. Et je ne vois pas quelle autre formule appliquer car pour calculer la quantité de matière on a n=m/M ou n=V/VM. Il nous manque des données pour ces deux formules...
Pour la question b), je n'y ai pas encore réfléchi mais je suppose qu'il faut la réponse de la question a) ?

Merci de votre aide.

Victor

[SoS(5)]

Bonjour Victor,

Vous êtes sur la bonne piste mais commencez par faire un point : Quelles sont les grandeurs qui ne varient pas ? et quelles sont les grandeurs qui peuvent varier ?

[Invité]

Ah alors, justement, j'ai de gros problèmes avec ça... car avec ma prof on ne l'a pas bien déterminé (je pense qu'on va le faire demain).
Déjà la température est constante. Je vais peut-être dire une bêtise mais le volume ne reste-il pas constant aussi ? ah non... vu que la pression a diminué... oula je me mélange...

Victor

[SoS(5)]

Un plongeur équipé d'une bouteille est à 10 m de profondeur. La pression est alors de 2,0 bar et la pression de l'air dans ses poumons a la même valeur. Avant d'entamer la remontée, le plongeur remplit ses poumons d'air. Les poumons ont un volume d'environ 6 L.
a) Quel volume occuperait la même quantité d'air à la pression de 1 bar, la température étant supposée constante ?

Lisez le texte qui contient des informations.
Le plongeur remplit ses poumons d'air , le volume est 6L. la pression est 2 bar... La température change-t-elle ?

[Invité]

Non elle ne change pas.

Victor

[SoS(5)]

OK victor,

la quantité de matière change-t-elle ?
La constante des gaz parfaits change-t-elle ?

[Invité]

la quantité de matière change-t-elle ? Non la quantité reste la même.
La constante des gaz parfaits change-t-elle ? Comme son nom l'indique, c'est une constante = 8,314

[SoS(5)]

Le produit PV est égal à nRT or n, R et T ne changent pas. Que peut-on dire alors sur le produit PV ?

[Invité]

Le produit PV est égal à nRT or n, R et T ne changent pas. Que peut-on dire alors sur le produit PV ? Le produit PV ne change pas.

Et pour la question b), quel est le risque ? et comment l'éviter ?

Merci

Victor

[Invité]

Je pense qu'il faut que le plongeur remonte lentement et en expirant (ne pas remonter plus de 15m par minute). Mais quel est le risque ?

Merci.

Victor

[SoS(5)]

Sachant que PV ne change pas, vous pouvez donc calculer le volume occupé par le gaz .
faites le et vous aurez la réponse à la question suivante

[Invité]

Oui mais pour calculer, si je fais V = RnT / P, comment puis-je trouver n ? et pour T ?

Merci.

Victor

[SoS(5)]

Vous écrivez PV=Constante
Vous indicez 1 la situation initiale (P1V1) et 2 la situation finale (P2V2) et P1V1=P2V2 ; Je vous rappelle que vous chercher V2

[Invité]

V2 = (P1 x V1) / P2
P1 = P2 = 2,0 bar = 2,0 x 10^5 Pa
V1 = 6L = 6 x 10^-3 m^3

V2 = (2,0 x 10^5 x 6 x 10^-3) / 2,0 x 10^-3 = 6 x 10^-1 m^3

C'est correct ?

Victor

[SoS(5)]

Non Victor, faites attention au texte !

Un plongeur équipé d'une bouteille est à 10 m de profondeur. La pression est alors de 2,0 bar et la pression de l'air dans ses poumons a la même valeur. Avant d'entamer la remontée, le plongeur remplit ses poumons d'air. Les poumons ont un volume d'environ 6 L.
a) Quel volume occuperait la même quantité d'air à la pression de 1 bar, la température étant supposée constante ?