La pression. Exercices. ...ques, classe de seconde
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1. 1 Pourquoi la quantit de dioxyg ne dans le sang dimnue t elle avec l altitude 2 Quelle propri t des gaz illustre ce ph nom ne 1 Comme la pression diminue avec l altitude la quantit de dioxyg ne dans le sang diminue elle aussi 2 Propri t du gaz La solubilit d un gaz dans un liquide d pend de la pression du gaz au dessus de ce liquide Lorsque la pression augmente la solubiit augmente et lorsque la pression diminue la solubilt diminue VI Exercice 10 page 300 La plong e sans risque a T 4 Lors d une plong e la pression de Parr l int rieur des poumons dort tre au maximum 3 x 10 ra plus grande que la pression ambiante Au del de cette valeur les al oles pulmonaires se d chirent Un plongeur 5 0 m de profondeur d cide de remonter la surface tout en bloquant sa respiration Donn es peau 1000 kg nT g 9 8 N kg P tm 0 997 x 10 Pa 1 Quelle est la pression de l eau une profondeur de 5 0 m 2 En d duire la pression de lair inspir e par le plongeur 3 Le plongeur peut il sans danger remonter la surface en bloquant sa respiration On consid rera que le volume pulmonaire reste constant 1 Valeur de la pression 5 0 m de profondeur PT Patm tt P 8z P 0 997 x 10 9 8 x 1000 x 5 0 P amp 1 49x 10 Pa P amp 1 5x10 Pa 2 Pression de larr inspir e par le plongeur C est la m me que la pression2. Cette loi est elle applicable dans ce cas d crit ci dessus Pr ciser les conditions de validit de la loi de Boyle Mariotte 1 Volume de Parr l int rieur de la bouteille Un gaz est expansible 1l occupe tout le volume offert Le gaz occupe toujours de volume de 15 L ceci quelle que sott la pression 2 Loi de Boyle Mariotte temp rature constante pour une quantit de mati re donn e de gaz le produit de la pression P par le volume V de ce gaz ne varie pas P V constante 3 Application de la loi de Boyle Mariotte au cas pr sent On suppose que dans les deux cas larr est la m me temp rature T Premier cas P 4 V 180 x 15 2 7 x 10 C Second cas P 3 V3 85 x 15 1 3 x 10 C La loi de Boyle Mariotte n est pas respect e Car au cours de la plong e la quantit de mati re d air contenu dans la bouteille a diminu Cette loi est valable si la temp rature et la quantit de mati re de gaz ne varient pas De plus la loi de Boyle Mariotte d crit correctement le comportement des gaz sous faibles pressions Ici la pression est lev e l air ne se comporte plus comme un gaz parfait V Exercice 8 page 300 L hypox mie L altitude s accompagne d une diminution de la pression atmosph rique et donc d une rar faction du dioxyg ne Cela provoque une dimmution de la quantit de dioxyg ne transport par le sang c est l hypox mie
3. 1 013 x 10 Pa 1 Exprimer des deux pressions art rielles en pascal 2 Calculer la pression du sang pour ces deux valeurs 1 Pressions art rielles en pascal La pression systolique 13 cm de mercure Pys 13 x 1333 Peys 1 7x 10 Pa La pression diastolique 8 cm de mercure Pias 8 x 1333 Pan 1 1 x 10 Pa 2 Pression du sang pour ces deux valeurs Pression du sang lors de contraction du c ur T P P sang atm Psang Patm T A 5 4 P ang 1 013x 10 1 7x10 A 5 P ang 12x 10 Pa Pression du sang lors de contraction du c ur Psang Patm T N 3 4 Piang 1 013x 107 1 1x10 3 Piang 1 1 x107 Pa VIII Exercice 18 page 302 Record en apn e Lorsqu un apn iste descend en profondeur son volume pulmonaire diminue cause de l augmentation de la pression Aux alentours de 30 m de profondeur le volume pulmonaire atteint sa valeur minimale appel volume r siduel Dans le pass les scientifiques pensaient qu au del de cette profondeur les poumons de l apn iste imploseraient En fatt un afflux de sang vers les poumons permet d viter ce probl me Ainsi un plongeur peut d passer cette profondeur comme le prouve le record d Herbert NITSCH qui est descendu en apn e jusqu 214 m le 16 juin 2007 Un apn iste a un volume pulmonaire r siduel 1 5 L Avant de commencer son apn e 1l mspire profond ment La quantit d
4. duits au volume calcul dans la question 3 En fatt un afflux de sang vers les poumons permet d viter que leur volume ne passe au dessous de 1 5 L Choisir sa pub i gt Pression gt Manom tre pression gt Mesure pression gt Pression art rielle
5. mol cules sont anim es d un mouvement d sordonn 2 Agitation et temp rature L agitation des mol cules dimnue avec la temp rature 3 Force pressante et temp rature Comme la temp rature diminue l agitation mol culaire diminue et les mol cules se d placent moins vite Il r sulte de ceci qu il y a moins de chocs des mol cules sur la paroi du r cipient donc la force pressante diminue 4 Pression et force pressante Comme la surface de la bouteille ne change pas si la pression diminue alors la force pressante fait de m me Car F P S H Exercice 3 page 299 Haute Voltige La voltige a rienne est une activit de loisir et de comp tition consistant utiliser un avion pour effectuer des figures acrobatiques En ex cutant l une de ces figures un avion passe de 200 m 1000 m d altitude l altitude z 200 m la pression atmosph rique est P 1000 hPa 1 Force pressante a Calculer la valeur F de la force pressante exerc e par larr l altitude z1 sur un morceau de cockpit vertical rectangulaire de dimensions 20 cm x 35 cm b Repr senter cette force l chelle 1 cm pour 1 5 KN 2 L avion est maintenant l altitude z et la force pressante exerc e par lair sur le m me morceau de cockpit a pour valeur F 6 3 kN Quelle est la pression atmosph rique P cette altitude 1 Force pressante a Valeur F de la force pressante exerc e
6. par l air l altitude z1 sur un morceau de cockpit F P S 2 2 F 1000 x 100 x20 x 10 x35 x 10 3 Fz 70x10 N b Repr sentation Surface du cockpit Air agissant sur l avion 2 Pression atmosph rique l altitude z at 6 3x10 S 20x10 2x35x10 2 P 90x10 Pa IMI Exercice 5 page 299 Plong e en mer Un plongeur descend 10 m tres de profondeur dans une eau sal e de masse volumique 1030 ke nr La valeur de la pression atmosph rique ce jour l est de 1013 hPa Donn e g 9 8 N kg 1 Quelle est la valeur de la pression la surface de l eau 2 Quelle est la valeur de la pression 10 m de profondeur 3 quelle profondeur la pression sera t elle de 4 0 x 10 i Pa 1 Valeur de la pression la surface de l eau C est la valeur de la pression atmosph rique Dans ce cas z 0 PE PamtP8t P P a 1013 hPa 2 Valeur de la pression 10 m de profondeur P PumtPE8z P 1013x 107 9 8 x 1030 x 10 P 2 0x10 Pa 3 Profondeur z _ P P P Paim TPE gt z E __ 4 0x107 1 013x10 7 IV Exercice 6 page 299 Pression dans la bouteille Au d but d une plong e une bouteille contient 15 0 L d air sous la pression de 180 bars la fin de la plong e le manom tre indique 85 bars 1 L air contenu dans la bouteille la fin de la plong e occupe t 1l toujours le m me volume 2 Rappeler la loi de Boyle Mariotte 3
7. 5 0 m de profondeur P 1 5x10 Pa 3 Les risques du plongeur Si le plongeur bloque sa respiration En supposant que la temp rature de larr est la m me Comme les quantit s de mati re n ont pas vari on peut appliquer la loi de Boyle Mariotte P V constante Comme le volume pulmonaire est le m me la pression garde la m me valeur l int rieur des 9 poumons 5 Pz1 5x10 ra Or l air ambiant est la pression atmosph rique Pain 0 997 x 10 ra La diff rence de pression entre l int rieur des poumons et l ext rieur 4 4 AP P Pim 4 9 x10 Pa gt 3x10 Pa Il risque des probl mes de d chirement des alv oles pulmonaires VII Exercice 13 page 301 Tension art rielle On appelle tension ou pression art rielle la diff rence entre la pression du sang et la pression atmosph rique T P sang P atm Au moment d un examen m dical le m decin annonce deux valeurs de tension art rielle La pression maximale ou pression systolique et la pression minimale ou pression diastolique La pression systolique correspond la pression su sang au moment de la contraction du c ur la pression diastolique au moment du rel chement du c ur Ces valeurs sont donn es dans une unit particuh re qui est le cm de mercure Hg Lors d un contr le m dical un m decin annonce un sportif une tension 13 8 Donn es 1 0 cm de Hg correspond 1333 Pa P tm
8. Statistiques 134703 o 1 C amp L Phys N 11 La Pression Exercices H Webmasters D Moteur de Recherche sur le site Oo O Recherche personnalis e Mode d emploi Recherche g n rale Google Entrez les termes que vous recherchez o OS Envoyer un formulaire de recherche Rechercher I Exercice 1 page 299 Gonflage de bouteilles II Exercice 3 page 299 Haute Voltige I Exercice 5 page 299 Plong e en mer IV Exercice 6 page 299 Pression dans la bouteille V Exercice 8 page 300 L hypox mie VI Exercice 10 page 300 La plong e sans risque VII Exercice 13 page 301 Tension art rielle VII Exercice 18 page 302 Record en apn e I Exercice 1 page 299 Gonflage de bouteilles Lorsqu une bouteille de plong e vient d tre gonfl e 220 bars la temp rature de Parr l mt rieur est de 50 C Apr s plusieurs minutes la temp rature redescend 20 C et le manom tre indique alors une pression de 200 bars 1 Comment qualifier le mouvement des mol cules dans la bouteille 2 Comment volue l agitation des mol cules lorsque la temp rature de lair diminue 3 Comment volue la force pressante de Pair sur les parois de la bouteille lorsque la temp rature diminue 4 La diminution de la pression observ e lors du refroidissement confirme t elle la r ponse la question pr c dente 1 Mouvement des mol cules dans la bouteille Les
9. e mati re d air contenue dans ses poumons occupe un volume total V 6 0 L 1 Sous quelle pression P4 la quantit d air contenu dans les poumons sera t elle r duite V 2 quelle profondeur z cet apn iste est il soumis la pression P 3 Quel volume occuperait la quantit d air contenu dans les poumons 214 m de profondeur 4 Pourquoi les poumons d Herbert NITSCH n ont ils pas t r duits au volume calcul dans la question 3 5 Donn es P atm 1 0 x 10 ra 1 U bar g y 0 N Kg Masse volumique de Peau peau 1000 kg m 1 Valeur de la pression P On va supposer que la temp rature et les quantit s de mati re ne varient pas Ainsi on peut utiliser la loi de Boyle Mariotte Pin Vi P1 V cte y 1 V ain 6 0 P xLOx10 o LS 1 Profondeur z PFa P P aiig a ag M P 40 10 1 0x10 1000 x 9 8 3 Volume occup par la quantit d arr Valeur de la pression P de l eau 214 m Fam PES P 1 0 x10 Y 0 X LUUU X 214 6 P 2 2x10 Pa Sion est dans les m mes conditions de temp rature et de quantit de mati re on peut utiliser la loi de Boyle Mariotte Etat 1 P P m 1 0 x l0 rae VZV OU tat 2 P 22x10 raei vi Ee La loi de Boyle Mariotte permet d crire P V P V cte P 1 0x10 Pe ae M G P 2 2x10 V 0 27L 4 Les poumons d Herbert NITSCH n ont pas t r
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