Thermodynamique et cinétique chimique Correction de l'exercice : Pressions partielles et gaz parfaits - Définir ...

Le temps change, une dépression s'installe, on effectue des mesures dans la même pièce.
On trouve 47 mmHg de tension de vapeur à 25°C et une pression atmosphérique locale
de 99036 Pa. On supposera que l'air de la pièce est celui analysé précédemment et qu'une
dépression s'est installée au dessus de la zone géographique dans laquelle se trouve la
pièce contenant cet air et qu'elle l'a chargé en humidité.
Déterminer les fractions molaires et les pressions partielles en atmosphère des quatre gaz
qui composent cet air.

Il faut savoir convertir les mmHg en Pa : 760 mmHg = 1 atmosphère = 101325 Pa

47 mmHg = 101325 x 47 / 760 = 6266 Pa


La pression atmosphérique lors d'un temps pluvieux est de 99036 Pa
avec 6266 Pa d'humidité (vapeur d'eau) que l'on peut diviser en "humidité" et "air sec".

         cliquer sur la figure pour revenir à l'original

La partie jaune représente l'air sec dont la somme de toutes les pressions partielles est de
99036 - 6266 = 92770 Pa

En vert, l'humidité représente 6266, donc la somme des pressions partielles de tous les gaz est de :

92770 + 6266 = 99036 Pa            qui est bien la pression totale.

Or les fractions molaires de l'air sec ont été calculées à la question précédente et peuvent être
utilisées avec leur pression de 92770 Pa :

0,7904 x 92770 = 73325 Pa de N2
0,2093 x 92770 = 19417 Pa de O2
0,0003 x 92770 = 28 Pa de CO2
On peut vérifier que la somme des pressions partielles est égale à 99036 Pa :
6266 (humidité) + 73325 (N2) + 19417 (O2)+ 28 (CO2) = 99036 Pa

Et l'on peut calculer les fractions molaires de l'air humide :

  6266 / 99036 = 0,0633 pour H2O
73325 / 99036 = 0,7404 pour N2.................... on note que les trois dernières fractions molaires
19417 / 99036 = 0,1960 pour O2.................... ont diminué du fait de la présence de l'humidité
        28/ 99036 = 0,0003 pour CO2
La somme des fractions molaires est bien égale à 1.

Quand il fait beau on dispose d'une pression partielle d'oxygène de 21207 Pa pour 19417 quand
il fait mauvais temps.
Soit environ (21207 - 19417) / 21207 ≈ 9% d'oxygène en moins par inspiration !
On respire donc 9% plus vite ce qui nous rends moins sereins les jours de pluie.


Pensez à revenir à la page "Savoirs et savoir faire" pour vérifier vos acquisitions.

Thermodynamique et cinétique            Pressions partielles et gaz parfaits           Enoncé
Pr Robert Valls & Dr Richard Frèze                                                                                       robert.valls@univ-amu.fr