Quiz Science (SVT, Chimie, etc.)

[Young-P]

Yep c'est ça ! L'atmosphère agit comme un dioptre au niveau optique, et de ce fait, différentes longueurs d'ondes sont réfléchies, le rouge notamment.

À toi Resh !

[Resh]

Bon eh bien j'me lance! Je m'attends pas à ce que vous l'ayez facilement celle-là, en tout cas, j'espère!

Un barbecue, utilisé pour la cuisson extérieure, est alimenté par du gaz propane contenu dans une bombonne d'acier de 5.0L.
Si la bombonne contient 800.0g de propane à une pression de 300 KPa et à 27 degré Celsius, quel est le volume de dioxigène nécessaire à température ambiante et pression normale pour brûler tout le gaz disponible?

Et je vous averti, y'a un piège 

[Young-P]

On va commencer par calculer la quantité de matière contenue dans la bombonne. Le propane n'étant pas un gaz parfait, on ne peut pas lui appliquer la relation eponyme, ce qui aurait été arrangeant, m'enfin.
Donc, la formule brute du propane est C₃H₈. Il a donc une masse molaire de 12*3+8 = 44 g/mol
800 g sont contenus dans la bombonne, donc 800/44 = 18,2 mol

Enfin, la combustion du propane consomme une molécule de propane et 5 molécules d'oxygène pour former 3 molécules de dioxyde de carbone et 4 molécules d'eau.
La quantité nécessaire de dioxygène est donc de 5*18,2 = 91 mol
Le volume molaire est environ égal à 24 L/mol à 20°C et à pression atmosphérique
Donc, on aurait besoin de 91*24 = 2184 Litres de dioxygène, à pression atmosphérique bien entendu.

[Resh]

Bon... eh merde...
la prochaine fois je vais concocter un problème à ta hauteur, Young-P, parce que la...
Mais bon, j'me suis fait avoir, c'est donc encore à toi.

[Young-P]

J'ai bien aimé l'idée de donner de l'info inutile comme la pression et la température dans le baril ^^
En tout cas, merci !

Une petite énigme facile :

Brillant de mille feux, elle est néanmoins peut-être déjà morte

[Resh]

Une étoile.
(Pourquoi j'suis pas sûr de ma réponse  )

J'ai bien aimé l'idée de donner de l'info inutile comme la pression et la température dans le baril ^^

C'est lorsque quelqu'un est capable de se débrouiller là-dedans qu'on distingue ceux qui comprennent vraiment de ceux qui comprennent... bah moins...

[Young-P]

Yep, il n'y avait pas de piège chez moi ^^

À toi la main !

[Bluelink]

Yep c'est ça ! L'atmosphère agit comme un dioptre au niveau optique, et de ce fait, différentes longueurs d'ondes sont réfléchies, le rouge notamment.

Si je puis me permettre, ce n'est pas tout à fait exact (d'ailleurs, il semblerait que l'atmosphère absorbe plus les rayonnements bleus que rouges)

La couleur du ciel est essentiellement due à la diffusion sur les molécules de l'atmosphère. Il s'avère que les petites longueurs d'onde (bleu, violet) sont bien plus diffusées que les grandes (rouge, orange). Du coup, si l'on regarde le ciel pas trop près du Soleil, en pleine journée, on observe en majorité des rayonnements dans le bleu, qui ont été diffusés par l'ensemble de l'atmosphère, tandis que les seuls rayonnements dans le rouge qui nous parviennent sont ceux arrivant directement du Soleil. C'est aussi ce qui explique que le ciel soit rouge lors des couchers de soleil : la lumière solaire traverse une plus grosse couche d'atmosphère qu'en pleine journée, ce qui fait que le bleu est tellement diffusé qu'on n'en voit plus : il ne reste que du rouge.

Après, il y a évidemment d'autres phénomènes comme l'absorption ou la réflexion, mais qui interviennent à un niveau bien plus négligeable que la diffusion. Et la diffusion elle-même dépend pas mal de la composition du ciel (y a qu'à voir le temps qu'il fait chez moi aujourd'hui : le ciel a été jaune une bonne partie de l'après-midi, et là, il est en train de virer au rose).

Voilà, je tenais juste à apporter ces précisions. Après tout, l'intérêt de ce quiz, c'est aussi d'apprendre des choses

[Resh]

Merci pour ces intéressantes et instructives précisions, Bluelink 
Je trouves intéressant d'apprendre de nouvelles choses comme celles-ci,
après tout, tu le dis bien, le but est aussi d'apprendre des choses!

Désolé si je tarde à soumettre ma question!
C'est que j'essaye de concocter un problème, à la hauteur des connaissances de toi, Young-P,
par qui je me suis fait avoir avec ma dernière question, qui je croyais aurais plus de mal a avoir une réponse et un raisonnement juste!
Et pour toi aussi, Bluelink, qui est en train de me montrer que tu as encore plus de connaissances en le domaine que ma prof qui est diplômée en biochimie! (Peut-être pas à ce point, mais quand même...)

Edit: Bon finalement, j'ai rien trouvé d'impossible pour nos génie ici présent(mais j'abandonne toujours pas, je suis toujours là-dessus!), alors donc, j'irai avec une question avec laquelle tout le monde aura sa chance :

Quels sont les facteurs qui affectent le comportement des gaz?

Edit 2: En fait nos je pose une autre question, parce que c'est trop facile à répondre avec google ca...
Alors ma question va comme suit:

L'atmosphère de la planète Mars est constitué à environ 95.3% de dioxyde de carbone, 2.7% de diazote, 1.6% d'argon et 0.13% de dioxygène(Pas de quoi a respirer longtemps).
Si on recueille un échantillon de 1.5L de l'atmosphère martienne à une pression de 700 pascal et une température de -63 celcius, quelle est la pression partielle de l'oxygène?
Démarche obligatoire

[Izzy Nodova]

Très simple, la pression atmosphérique est l'ensemble des pressions exercées par les différents gaz qui la composent : ainsi s'il y a 0,13% d'oxygène dans l'atmosphère de Mars, cet oxygène exercera 0,13% de la pression atmosphérique totale.

Donc la pression partielle de l'oxygène dans une atmosphère martienne à 700 Pa est de : 0,0013 x 700 = 0,91 Pa.

Un piège possible était de mettre 0,13 dans le calcul au lieu de 0,0013, c'est une erreur d'inattention très facile et j'avoue que je n'y ai pensé qu'après un instant de réflexion...

Les autres données n'ont, il me semble, aucune utilité, la loi des gaz parfaits s'appliquant à tous les gaz de la même façon, sans influence notable de la différence de composition de ces gaz.

Voilà...

Et sans chercher sur Google, les facteurs qui influencent le comportement des gazs sont donnés par la loi des gaz parfait : PV = nRT

Nous avons donc P = la pression, V = le volume, n = la quantité de matière, R = la constante des gaz parfaits (aux alentours de 8 il me semble...), et T = la température.

Je vois qu'il y a des gens qui s'y connaissent en dioptre. Soit, si j'ai juste à ce quizz, vous aurez droit à un bel exercice sur le dioptre... 

[Resh]

Malheureusement pour moi Izzy... Ta réponse est totalement exacte.
Je sais qu'il y a maintes informations inutiles dans ce problème, c'est justement le but.
Et pour la conversions des unités de mesures aussi, c'est le but. Mélanger celui qui sera moins attentif.
Ou celui qui comprends moins bien, tout simplement. Mais c'est pas avec des petits pièges comme ca que je vous aurai, semblerait!

J'avais demandé la démarche, je tiens à te préciser, tiens en compte la prochaine fois s'il te plaît!
Moi j'ai utilisé les règles des pressions partielles pour résoudre, mais bon, chacun sa méthode.

Les facteurs influençant le comportement des gaz ne nous est pas seulement donné par la loi des gaz parfaits, mais aussi par la loi simple des gaz, qui affirme que :
 P1V1 divisé par n1T1= P2V2 divisé par n2T2

R n'étant en fait que la constante des gaz parfaits, elle n'a aucun rapport avec le comportement des gaz. Mais les autres variables de l'équation nous donnent en effet les facteurs qui influent sur le comportement des gaz.

Sinon, va pour ton exercice de dioptre!
La prochaine fois en ce qui me concerne, c'est un long, dur et pénible problème de physique qui vous attends ¬¬

[Izzy Nodova]

Bien ! Préparez-vous à souffrir...

Exercice sur les dioptres :

Soit un dioptre sphérique de sommet S, de centre C, de foyer objet F et de foyer image F'. Ce dioptre sépare un milieu d'indice n₁ = 3/2 d'un milieu d'indice n₂ = 1. On place un objet réel dans le milieu d'indice n₁. Cet objet se trouve à 10 cm du sommet S de ce dioptre.
Le rayon de courbure de ce dioptre est R = 2 cm. Les distances focales objet et image sont respectivement f = - 6 cm et f' = + 4 cm.

Trouvez la position de l'image par rapport au sommet S (et je veux la valeur algébrique) !

Démarche demandée bien sûr, et vous allez devoir passer par une étape avant de calculer la distance SA', car il vous manque deux informations que vous devez déduire à partir des données...

Bonne chance !

EDIT : c'est facultatif mais les plus téméraires essaieront de me dire si l'image est réelle ou virtuelle et de même sens que l'objet ou en sens inverse.

EDIT 2 : je précise donc que le dioptre et concave et convergent, ce qui vous donne la valeur algébrique SC = -2 cm.

[Resh]

Bon, j'dis ca, mais personne à répondu à ta question et ca fait déjà plusieurs jours... Elle est peut-être trop difficile.
J'dis ca pour pas que le quizz crève... Parce que moi, j'y connais absolument rien en dioptre.

[Izzy Nodova]

Bon, je vais être gentil, je vais préciser que le dioptre est concave et convergent, mais c'est tout ce que je peux faire...

Petite explication pour les curieux :

(Cliquez pour afficher/cacher)

f = - 6 donc < 0 et f' = 4 donc > 0, les foyers sont donc réels : le dioptre est donc convergent.

Or, dans un dioptre convergent, le centre C se trouve toujours dans le milieu le plus réfringent (c'est-à-dire le milieu d'indice n le plus élevé). n₁ > n₂ donc C se trouve dans le milieu n₁. Le milieu n₁ étant par convention à gauche du dioptre, la lumière arrivant également par la gauche, les rayons arrivent donc sur une surface concave : ce dioptre est donc concave !

Tout ceci sert en fait à avoir la position de C et donc le signe (+ ou -) de la valeur algébrique "SC", qui est donc : SC = -2 cm (je rappelle que [SC] = R). Et c'est essentiel pour avoir la valeur algébrique donnant la position de l'image...

[Izzy Nodova]

Bon, il faut tout de même pas que je vous donne la formule de conjugaison des dioptres, si ? o_Ô

Bon allez, un petit schéma, mais parce que je suis gentil :



Et en plus il est à l'échelle...