Gaz parfaits

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Mzr
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Gaz parfaits

Messagepar Mzr » 23 Août 2018, 15:53

Bonjour,

Voici un exercice qui concerne les gaz parfaits que je ne parvient pas à résoudre..

Pourriez-vous me donner un coup de main svp?
Voici l'énoncé exact :

"On place 2 Kg de viande (densité 1,05) dans un four à vapeur de 10 litres de contenance.
Quelle masse de vapeur d’eau (gaz parfait) contient le four si la pression dans le four est de 2 atm (1
atm = 101,3 KPa) et la température est de 120 °C."

Merci d'avance pour votre réponse! ;-)

Maurice
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Re: Gaz parfaits

Messagepar Maurice » 23 Août 2018, 17:58

Bonjour,
Ce problème n'est pas clair.
Primo : On ne dit pas si le volume du récipient contient de l'air ou pas d'air quand on place le morceau de viande au début. En d'autres termes, est -ce que le gaz dont on mesure la pression à la fin est formé de vapeur d'eau ou d'un mélange de vapeur d'eau et d'air ?
Secundo : Le volume de gaz est probablement égal au volume du récipient moins celui de la viande. Mais on ne peut calculer ce volume qu'au départ à froid, où il vaut 2 litres. Quelle sera sa valeur une fois que l'eau se sera évaporée à 120°C ? Plus ou moins de 2 litres ? Mystère.
Tertio : Quelles que soient les réponses à ces questions, le résultat du calcul est un peu absurde. En effet, si on applique la loi des gaz parfaits au gaz obtenu à 120°C, on trouve un nombre de moles de gaz égal à 0.5 à 0.6 moles. Et même si le gaz n'est formé que d'eau, cela correspond à une masse de 10 à 11 grammes d'eau. Si 2 kg de viande ne libèrent que 10 à 11 g d'eau à 120C, c'est que la viande était sèche comme pas possible. 2 kg viande devrait contenir environ 100 fois plus d'eau.

cycy
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Re: Gaz parfaits

Messagepar cycy » 26 Août 2018, 09:35

A mon humble avis c'est un exercice pour réfléchir et pas trop pour trouver une réponse absolue (qui n'est de toute façon guère cohérente avec le taux d'eau dans un morceau de viande...
La démarche semble plutôt de penser au problème et d'énoncer les points flous cités par Maurice (pour le primo en revanche, il me semble assez logique qu'il y ait de l'air à 1 atm dans le four)
Cependant on est autorisé à des approximations dans l'énoncé en ayant la permission de considérer que la vapeur d'eau se comporte comme un gaz parfait : on peut donc probablement approximer le volume initial disponible pour le gaz comme étant le volume final...
L'énoncé n'en reste pas moins bateau et peu cohérent.

Cyriac

Ps : ce post aurait peut être un peu plus sa place sur le forum de Physique ^^


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