livre-prof-hachette

La pression de l’eau à 5,0 m de profondeur est de 1,5 × 10 5 Pa.b. La pression de l’air injecté dans le parachute de palier estégale à la pression ambiante, c’est-à-dire 1,5 × 10 5 Pa.2. On considère que la quantité d’air contenu dans le parachuteest constante et que sa température ne varie pas.D’après la loi de Boyle-Mariotte, P · V = P atm· V atm.V atm= P · V = 1,5 × 105 × 4,2= 6,3 L.P atm1,004 × 10 5L’air injecté dans le parachute occupe un volume de 6,3 L à lasurface.8 1. La quantité de dioxygène diminue dans le sang, car lapression de l’air ambiant diminue avec l’altitude.2. La solubilité d’un gaz dans un liquide est d’autant plusgrande que la pression dans le liquide est importante.9 1. La masse de la boisson diminue, car du dioxyde decarbone qu’elle contenait est parti.2. Sous la cloche à vide, on diminue la pression de l’air ; il enest de même pour la pression dans la boisson. Le dioxyde decarbone ainsi que le dioxygène dissous s’échappent de l’eau.La solubilité d’un gaz dans une solution diminue lorsque lapression baisse.10 1. P = P atm+ ρ eau· g · z = 0,997 × 10 5 + 1 000 × 9,8 × 5,0= 1,5 × 10 5 Pa.La pression de l’eau à 5,0 m de profondeur est de 1,5 × 10 5 Pa.2. La pression de l’air respiré par le plongeur à 5,0 m de profondeurest la même que la pression ambiante, c’est-à-direde 1,5 × 10 5 Pa.3. Si le plongeur bloque sa respiration, il arrive à la surfaceavec une pression à l’intérieur des poumons supérieure de :0,5 × 10 5 Pa = 5 × 10 4 Pa à celle de l’air ambiant. Il risque doncdes problèmes de déchirement des alvéoles pulmonaires.11 1. La pression atmosphérique diminue avec l’altitude.2. Si on suppose que la quantité de gaz emprisonné dans lesachet ainsi que sa température ne varient pas, le produitde la pression P de ce gaz par le volume V qu’il occupe estconstant (loi de Boyle-Mariotte).En montant, la pression diminue, donc le volume augmente.Le sachet hermétique gonfle.3. L’expérience de Pascal illustre la loi de Boyle-Mariotte, lasituation est identique à l’observation du trekkeur.12 1. a. P = 3,0 bar = 3,0 × 10 5 Pa.b. S = F P = 4 0003,0 × 10 5 = 1,3 × 10–2 m 2 .La surface de contact du pneu avec la route est de 1,3 × 10 –2 m².2. a. Pour une même force pressante, si P diminue alors Saugmente et inversement.b. Sur terrain glissant, il faut augmenter la surface de contactdu pneu avec le sol.c. Sur terrain glissant, afin d’augmenter la surface de contactavec le sol, il faut diminuer la pression des pneus.13 1. Une tension artérielle de 13 correspond à unepression T max= 13 × 1 333 = 1,7 × 10 4 Pa.Une tension artérielle de 8 correspond à une pressionT min= 8 × 1 333 = 1,1 × 10 4 Pa.2. P sangmax= T max+ P atm= 1,7 × 10 4 + 1,013 × 10 5 = 1,18 × 10 5 Pa.De même :P sangmin= T min+ P atm= 1,1 × 10 4 + 1,013 × 10 5 = 1,12 × 10 5 Pa.14 1. P snow= M · g = 70 × 9,8 = 6,9 × 10 2 N.2. La force pressante exercée par le surf sur la neige est égaleau poids du surfeur et de son équipement.3. S = F 6,9 × 102= = 0,35 m 2 .P 2 0004. La longueur minimale de la surface de contact du surf avecla neige est L = S = 0,35 = 1,3 m.0,2615 1. P = F S , avec P en pascal, F en newton et S en m2 .2. S = π · d24 = π × (3 × 10–2 )²= 7,1 × 10 –4 m².43. F = P · S = 3,2 × 10 5 × 7,1 × 10 –4 = 2,3 × 10 2 N.Au début du gonflage, la force que Joris doit exercer surl’extrémité de la pompe doit avoir une valeur minimale de2,3 × 10 2 N.4. Au cours du gonflage, la pression de l’air à l’intérieur dupneu augmente. Il en est de même pour la valeur de la forceexercée sur la pompe.16 1. Lors d’une plongée, Claire respire de l’air sous pressionambiante. Lors de la remontée, la pression de l’air dansla bouche diminue, la force pressante extérieure exercéesur les dents diminue. Si l’air est emprisonné dans la dent,la force pressante à l’intérieur ne change pas, mais devientde plus en plus grande par rapport à la force pressante extérieure.La dent peut se fissurer, voire éclater.2. La dent doit être soignée. À l’endroit de la carie, le dentisteplace un amalgame qui empêche l’air de s’infiltrer dansla dent.17 1. a. F = P · S = 76 × 10 3 × 0,5 × 10 –4 = 3,8 N.b. Il y a égalité de pression entre l’oreille externe et l’oreillemoyenne. La surface de séparation entre ces deux espacesest la même, c’est la surface du tympan. Il y a égalité entreles forces pressantes.2. a. La force pressante extérieure est supérieure à la forcepressante intérieure, car P ext> P intet la surface d’applicationde ces forces est la même de part et d’autre.b. Par cette méthode, on force les trompes d’Eustache à s’ouvriret à laisser entrer de l’air dans l’oreille moyenne. Cetteméthode porte le nom de Valsalva.18 1. On applique la loi de Boyle-Mariotte.P 1· V r= P atm· V t, d’où P 1= P · V atm t1,0 × 6,0= = 4,0 bar.V r1,52. P 1= P atm+ ρ eau· g · z, donc :z = P 1– P atmρ eau· g = 4,0 × 105 – 1,0 × 10 5= 31 m.1 000 × 9,8L’apnéiste est soumis à une pression de 4,0 bars à uneprofondeur de 31 m.3. P 214= P atm+ ρ eau· g · z = 1,0 × 10 5 + 1 000 × 9,8 × 214= 2,2 × 10 6 Pa = 22 bar.D’après la loi de Boyle-Mariotte :V 214= P · V atm1,0 × 6,0= = 0,27 L.P 21422À 214 m de profondeur, l’air occuperait un volume de 0,27 L.4. Il y a un afflux de sang vers les poumons pour éviter queleur volume ne passe en dessous de 1,5 L.19 1. P 1= P atm+ ρ eau· g · z = 1,013 × 10 5 + 1 000 × 9,8 × 20= 3,0 × 10 5 Pa = 3,0 bar.La pression à 20 m de profondeur est de 3,0 × 10 5 Pa. Le plongeurinspire de l’air à pression ambiante, c’est-à-dire 3,0 × 10 5 Pa.© Hachette Livre, 2010 — Physique Chimie 2 de , Livre du professeur. 57