Utilisateur:


Pression osmotique

Storyboard

La pression osmotique se génère dans une solution en présence d'une membrane semi-perméable. Cette membrane permet au solvant de passer tout en retenant le soluté d'un côté, ce qui crée un déséquilibre de pression. En conséquence, la pression diminue du côté du solvant pur, ce qui pousse le solvant à traverser la membrane vers le côté contenant le soluté.

Ce processus se poursuit jusqu'à ce que la pression du côté contenant le soluté augmente suffisamment pour compenser la diminution initiale de pression, ou jusqu'à ce que le soluté se dilue suffisamment pour éliminer la différence de pression, atteignant ainsi un équilibre osmotique.

>Modèle

ID:(660, 0)



Mécanismes

Définition


ID:(15287, 0)



Modèle

Image


ID:(15634, 0)



Phase gazeuse, vapeur d'eau

Noter

La phase gazeuse, qui dans notre cas correspond à la vapeur d'eau, est la phase dans laquelle les atomes peuvent se déplacer relativement librement.

Dans cette phase, il n'y a qu'une interaction minimale qui peut influencer le comportement des atomes sans les confiner de manière significative.

ID:(15142, 0)



Phase liquide, eau

Citation

La phase liquide, qui dans notre cas correspond à l'eau, est la phase dans laquelle les atomes peuvent se déplacer relativement librement tout en maintenant leur unité et en s'adaptant à la forme qui les contient.

Dans cette phase, aucune structure spécifique n'est observée.

ID:(15140, 0)



Phase solide, glace

Exercer

La phase solide, qui dans notre cas correspond à la glace, est la phase dans laquelle les atomes ne peuvent pas se déplacer relativement et ne peuvent que osciller autour de leur point d'équilibre.

Dans cette phase, on peut observer une structure qui est souvent cristalline et donc régulière.

ID:(15141, 0)



Schéma de la phase de l'eau

Équation

L'un des diagrammes de phase les plus pertinents pour notre planète est celui de l'eau. Ce diagramme présente les trois phases classiques : solide, liquide et gazeuse, ainsi que plusieurs phases avec différentes structures cristallines de la glace.

La caractéristique la plus notable par rapport à d'autres matériaux est que, dans une plage de pression allant de 611 Pa à 209,9 MPa, la phase solide occupe un volume plus important que la phase liquide. Cette particularité se reflète dans le diagramme de phase sous la forme d'une pente négative le long de la ligne de séparation entre la phase solide (glace hexagonale) et la phase liquide (eau).

ID:(836, 0)



Pression osmotique

Storyboard

La pression osmotique se génère dans une solution en présence d'une membrane semi-perméable. Cette membrane permet au solvant de passer tout en retenant le soluté d'un côté, ce qui crée un déséquilibre de pression. En conséquence, la pression diminue du côté du solvant pur, ce qui pousse le solvant à traverser la membrane vers le côté contenant le soluté. Ce processus se poursuit jusqu'à ce que la pression du côté contenant le soluté augmente suffisamment pour compenser la diminution initiale de pression, ou jusqu'à ce que le soluté se dilue suffisamment pour éliminer la différence de pression, atteignant ainsi un équilibre osmotique.

Variables

Symbole
Texte
Variable
Valeur
Unités
Calculer
Valor MKS
Unités MKS
$\rho_w$
rho_w
Densité du liquide
kg/m^3
$h$
h
Hauteur de la colonne
m
$\Delta h$
Dh
Hauteur de la colonne de liquide
m
$h_1$
h_1
Hauteur ou profondeur 1
m
$h_2$
h_2
Hauteur ou profondeur 2
m
$M$
M
Masse
kg
$M_m$
M_m
Masse molaire
kg/mol
$N_s$
N_s
Nombre d'ions
-
$p_0$
p_0
Pression atmosphèrique
Pa
$p_1$
p_1
Pression dans la colonne 1
Pa
$p_2$
p_2
Pression dans la colonne 2
Pa
$\Psi$
Psi
Pression osmotique
Pa
$p_t$
p_t
Pression totale
Pa
$T$
T
Température absolue
K
$V$
V
Volume
m^3

Calculs


D'abord, sélectionnez l'équation:   à ,  puis, sélectionnez la variable:   à 

Symbole
Équation
Résolu
Traduit

Calculs

Symbole
Équation
Résolu
Traduit

 Variable   Donnée   Calculer   Cible :   Équation   À utiliser



Équations

S'il existe a différence de pression ($\Delta p$) entre deux points, comme le d termine l' quation :

equation=4252

nous pouvons utiliser a pression de la colonne d'eau ($p$), qui est d finie comme suit :

equation=4250

Cela donne :

$\Delta p=p_2-p_1=p_0+\rho_wh_2g-p_0-\rho_wh_1g=\rho_w(h_2-h_1)g$



Comme a différence de hauteur ($\Delta h$) est d finie comme suit :

equation=4251

a différence de pression ($\Delta p$) peut tre exprim e comme suit :

equation

Le nombre de taupes ($n$) correspond le nombre de particules ($N$) divis par le numéro d'Avogadro ($N_A$) :

quation=3748

Si nous multiplions la fois le num rateur et le d nominateur par a masse molaire ($m$), nous obtenons :

$n=\displaystyle\frac{N}{N_A}=\displaystyle\frac{Nm}{N_Am}=\displaystyle\frac{M}{M_m}$



Donc, c'est :

quation


Exemples


mechanisms

Si l'on place une membrane semi-perm able au fond d'un tube en forme de U et que l'on ajoute de l'eau, on peut observer que l'ajout de mati re dissoute entra ne une l vation de la colonne contenant le solut :

image

Cela est d la pression n gative r sultante de la pression osmotique.


model

A pression osmotique ($\Psi$) se comporte comme la pression dun gaz id al de le nombre d'ions ($N_s$) dans le volume ($V$) A température absolue ($T$), en utilisant a constante du gaz universel ($R_C$), comme d crit par :

kyon

Si deux colonnes d'eau sont s par es leur base par une membrane semi-perm able qui permet le passage de l'eau mais bloque le solut pr sent dans l'une d'elles, les colonnes pr senteront des hauteurs diff rentes. Cela s'explique par le fait que la pr sence d'un solut r duit la pression osmotique, entra nant un ajustement de la hauteur de la colonne pour quilibrer la diff rence de pression.

Si la pression dans la premi re colonne est a pression dans la colonne 1 ($p_1$), la pression dans la seconde colonne (sans solut ) est a pression dans la colonne 2 ($p_2$), et la pression osmotique est a pression osmotique ($\Psi$), la relation peut tre exprim e comme suit :

kyon

La diff rence de hauteur, repr sent e par a différence de hauteur ($\Delta h$), implique que la pression dans les deux colonnes est diff rente. En particulier, a différence de pression ($\Delta p$) est une fonction de a densité du liquide ($\rho_w$), a accélération gravitationnelle ($g$), et a différence de hauteur ($\Delta h$), comme suit :

kyon

Lorsque deux colonnes de liquide sont connect es avec a hauteur de colonne de liquide 1 ($h_1$) et a hauteur de colonne de liquide 2 ($h_2$), une a différence de hauteur ($\Delta h$) est form e, qui est calcul e comme suit :

kyon

a différence de hauteur ($\Delta h$) g n rera la diff rence de pression qui fera s' couler le liquide de la colonne la plus lev e vers la colonne la plus basse.

Lorsque deux colonnes de liquide sont connect es avec a pression dans la colonne 1 ($p_1$) et a pression dans la colonne 2 ($p_2$), une a différence de pression ($\Delta p$) est cr e, qui est calcul e selon la formule suivante :

kyon

a différence de pression ($\Delta p$) repr sente la diff rence de pression qui fera s' couler le liquide de la colonne la plus haute vers la colonne la plus basse.

Le nombre de taupes ($n$) correspond le nombre de particules ($N$) divis par le numéro d'Avogadro ($N_A$) :

kyon

le numéro d'Avogadro ($N_A$) est une constante universelle de valeur 6.028E+23 1/mol ; elle nest donc pas incluse parmi les variables utilis es dans le calcul.

Le nombre de taupes ($n$) est d termin en divisant a masse ($M$) d'une substance par son a masse molaire ($M_m$), ce qui correspond au poids d'une mole de la substance.

Par cons quent, la relation suivante peut tre tablie :

kyon

La masse molaire est exprim e en grammes par mole (g/mol).


>Modèle

ID:(660, 0)