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Chimie

Secondaire 5 • 3 octobre 2021

Afin de prendre des mesures en haute altitude, il est pratique d’utiliser un ballon météorologique gonflé avec de l’hydrogène (H2). Si l'on gonfle le ballon au niveau du sol alors que la pression atmosphérique est de 101,3 kPa et que la température est de 22,0°C, sont volume est alors de 144 L.

Par la suite, on le laisse s’élancer dans le ciel jusqu’à une altitude de 10668 m. À cette altitude, la pression est maintenant de 23,8 kPa et le volume du ballon est passé à 469 L. Quelle est la température en degrés Celsius à cette altitude ?

Explication (1)

Explication d’Alloprof

3 octobre 2021

Salut MercureRose2635,
Merci pour ta question!
Pour répondre à cette question, tu as besoin de la loi des gaz parfaits, voici la formule:

À partir de cette équation, tu peux trouver le nombre de mol de H2 initial, tu as toutes les informations nécessaires afin de trouver cette valeur à l'aide de la formule. N'oublie pas de convertir les degrés Celsius en degré Kelvin en ajoutant 273 à ta valeur en Celsius.
Une fois cette valeur obtenue, tu peux passer à la deuxième étape du problème. Lorsque le ballon monte dans le ciel, la pression, le volume et la température changent avec les conditions, mais le nombre de mol reste le même. La quantité de gaz ne change pas, le ballon n'a pas de fuite. Ainsi, tu peux réutiliser la formule avec les nouvelles informations et le nombre de mol pour trouver la température à la hauteur donnée. N'oublie pas de reconvertir les Kelvin de te réponse en Celsius en soustrayant 273 à ta réponse.
Voici une fiche sur des problèmes de ce type si tu veux consulter des exemples:
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Anthony B.