Concours UE3a 2013/2014 - Q3

Bonjour,
je bloque sur cet exercice, est-ce je peux avoir quelques indications s.v.p ?

L'énoncé:

On considère une enceinte initialement vide et diathermane de volume V=1L, dans laquelle a été introduit 12g d'eau. L'ensemble est maintenu à la température de 373K. Soit Ps la pression de vapeur saturante de l'eau à la température T=373K: Ps=1bar. Soit M(eau) la masse molaire de l'eau: M(eau)= 18 g.mol-1.

Hypothèses:
-La vapeur d'eau sèche et saturante est considérée comme un gaz parfait.
-On considère que le volume occupé par la phase liquide est négligeable devant le volume occupé par la phase vapeur. Par conséquent, le volume occupé par la phase vapeur est égal à la totalité du volume de l'enceinte.

La fraction massique de l'eau à l'état vapeur est:
a- 5,25%  b-9,99%  c-5,55%  d-1,61%  e-3,53%    f-7,77%   g-7,47%  h-8,18%   i-4,84%  j-6,36%  k-9,29%   l-2,72%


merci

Salut

Avant toute chose, il faut savoir ce qu'on cherche.

Que représente la fraction massique d'eau à l'état de vapeur ?

C'est la masse/quantité (oui même si on appelle ça la fraction massique ça peut être les 2 car c'est un rapport, cf les pourcentages dans les propositions) d'eau à l'état de vapeur par rapport à l'eau introduite.

Le but est donc de calculer la quantité d'eau transformée en vapeur et la comparer à la quantité d'eau introduite

Voilà c'est plus clair ?

Oui enfin j'avais compris tout ça, mais je ne vois pas à partir de où je dois commencer, si il faut utiliser PV=nRT, ou si il faut juste jouer avec n=m/M...

Les deux

Alours,
J'ai calculé n(h20)= 0,67.
Après j'ai fait PV=nRT, en prenant P= 10^5 (j'ai converti les bars en Pascal) v=0,5L
Et p=373.. Mais je trouve des résultats abominables !

Pourquoi tu prends V=0.5L ?

Ouh... Depuis le début je lis 'à la moitié' mais en mettant 1 je trouve quand même 322...

Oublie pas de convertir les litres aussi

Je suis désolée je vois pas du tout...

C'est pas grave

Là tu cherches la quantité d'eau à l'état de vapeur : tu utilises bien la bonne formule sans oublier de faire les conversions nécessaires.

Ensuite, tu calcules la quantité d'eau introduite au départ et il suffit de faire le rapport entre ce que tu as trouvé au-dessus et la quantité intrdoduite pour avoir la fraction massique d'eau qui s'est transformée en vapeur.

C'est mieux ?

Donc je trouve quantité d'eau à l'état vapeur: 322,5
Quantité d'eau a l'état liquide: 0,67.
Donc donc en tout: 323,17
18/323,17= 0,0556

Y a 2 petites erreurs :

• t'as surement oublié de convertire les litres en m³ pour la quantité d'eau à l'état de vapeur.
  
• tu ne fais pas le rapport avec la bonne donnée : c'est pas la masse molaire de l'eau qu'il faut utiliser mais la quantité d'eau introduite (les 12g).

Donc pour n de la vapeur je trouve: ((10^5)(10^-3))/((R)(373)) = 3,22

En suite 12/3,22 = 3,73...

Merci beaucoup en tout cas pour ton aide !
J'ai vrmt l'air d'une donne à ne pas y arriver !

En soit le calcul pour la quantité d'eau à l'état de vapeur est bon mais normalement le résultat obtenu est 3.22x10^-2 mol.

Ensuite, il faut comparer ce résultat à la quantité (et non à la masse) d'eau introduite : tu la trouve grâce à la formule n=m/M.

Enfin, le rapport doit être n_{eau vapeur}/n_{eau introduite} et non l'inverse car à ce moment là, c'est la fraction massique d'eau liquide que tu calculerais

J'ai réussi ! 4,84! Merci bcp !

bonjour!

J'ai une petite question également sur ce QCM:
pourquoi calcule-t-on n(vapeur)/n(eau) et pas n(vapeur)/ (n(eau)+n(vapeur)) ??

merci d'avance !!

Salut !
Alors on ne peut pas faire ce que tu proposes car l'eau "vapeur" est une fraction de l'eau introduite au départ. Si tu fais n(vapeur)/(n(eau)+n(vapeur)) tu auras simplement plus d'eau que ce qui a été introduit au départ, et physiquement c'est impossible sauf si tu transforme de l'air en eau mais ce n'est pas ici le but de l'exercice !

J'espère que tu as compris, bon courage !

ah oui d'accord je comprends mieux ! merci