Corrigé chimie
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CORRIGE EXAMEN BLANC – PHYSIQUE CHIMIE – DE1/DP1– Janvier 2011page 1/8
1) Tension superficielle. L'efficacité du lavage d'une fibre textile fait directement intervenir le concept physique de tension superficielle. Tout liquide, comme par exemple une eau de lavage, est caractérisé par sa constante de tension superficielle A exprimée en N.m-1 1.1. La tension superficielle limite la surface de contact entre le liquide et le milieu extérieur. En conséquence que faut-il faire pour permettre un meilleur contact entre le liquide et le milieu extérieur ? Il faut diminuer la tension superficielle pour augmenter la surface de contact (avoir un meilleur contact) entre le liquide et le milieu extérieur. 1.2. En prenant l'exemple de deux poils mouillés, donnez une définition précise de la tension superficielle qui explique l'unité dans laquelle on l'exprime. Le film d'eau entre les poils tend à diminuer sa surface pour réduire sa surface de contact avec l'air. Il en résulte une force qui attire les poils l'un vers l'autre et cette force entre les deux poils est proportionnelle à la longueur des poils. Le coefficient de proportionnalité A s'appelle la tension superficielle.
F =A⋅l ⇒ A= F l
La force F s'exprime ne newton (N) et la longueur l en mètre (m). La tension superficielle A s'exprime donc en « newton par mètre » (N.m-1). La force étant faible on l'exprime parfois en « millinewton par mètre » (mN.m-1) 1.3. Sur une lame de téflon on dépose une goutte d'eau du robinet, une goutte de mercure, et une goutte de cyclohexane. On obtient les schémas donnés ci-dessous.
Dans le tableau suivant on donne les tensions superficielles pour les trois liquides sans préciser à quel liquide correspondent les mesures. A1=4,80.10-1 N.m-1 A2=2,52.10-2 N.m-1 A3=7,28.10-2 N.m-1 Indiquez la valeur de la tension superficielle pour chacun des trois liquides : Eau du robinet Mercure Cyclohexane -2 -1 -1 -1 A=A3=7,28.10 N.m A=A1=4,80.10 N.m A= A2=2,52.10-2 N.m-1 La goutte la moins étalée