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© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
(1.10)Capillaire
Sur la figure ci-dessous, estimer la dépression h pour le mercure dans le tube de glace
capillaire. L’angle q représenté sur cette figure vaut 40°.
h
d = 2 mm
Mercure
surface libre
p = gh
a
b
q = 40°
q
s
s
Figure1.20–Tubedeglacecapillairedansdumercure.
(1.1) À partir de l’équation d’état d’un gaz idéal, on a : r R M

où R est la constante
des gaz parfaits ( R =
⋅
⋅
−
−
8 32
, J mol
K
1
1 ) et M est la masse molaire de l’hélium (
M =
⋅
−
4 003
,
 g mol 1 ) et donc r =
⋅
⋅
−
−
2077 J kg
K
1
1 . La masse volumique peut alors
être calculée :
 =
=
×
×
+
=
⋅ −
P
rT
101 10
2077 15 273
0 169
3
   
   (
)
,
 kg m 3
Ainsi que le poids : P
gV
=
=
×
× ×
=
×

0 169 9 81 9 10
1 49 10
4
5
,
,
 
,
   N
(1.2) On a τ
μ
surface
d
d
=






=
u
y y 0
où μ ν ρ

.
Or
d
d
u
y
U
y
=
( )
π
δ
π
δ
2
2
cos
et à y  0, on a
d
d
u
y
U
y






=
=0
2
π
δ
Comme 

=
=
×
=
⋅ −
d H 0
3
2
kg m  
0 92 1000 920
,    
 
D’où t
rn
p
d
p
d
d
surface
0,578
N m
=
=
¥ ¥
=
◊
-
 
   
 
   
2
920 4 10 2
4
U
U
U
- -2
(1.3) On a τ μ
μ


d
d
u
y
U
b
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9782100549337-Livre.indb 31
31/07/11 12:57