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Déterminer le coefficient de diffusion D du dioxyde de carbone dans l’air

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Academic year: 2022

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On souhaite déterminer le coefficient de diffusion du dioxyde de carbone dans l’air. On observe la diffusion unidirectionnelle du dioxyde de carbone dans l’air, en régime stationnaire, à l’intérieur d’un tube de longueur L=0,25 m et de section d’aire S =15cm2, s’axeOx.

La densité du courant de dioxyde de carbone vaut j=5,1.1017 m−2.s−1.

La densité particulaire du dioxyde de carbone est imposée aux deux extrémités : n(0) =1,4.1022 m−3 etn(L) =8,6.1021 m−3

1. Rappeler la loi de Fick et simplifier son expression dans le cas particulier étudié.

2. Justifier que l’on ne précise pas l’abscisse correspondant à la valeur de la densité de courant de particule fournie dans l’énoncé.

3. Déterminer le coefficient de diffusion D du dioxyde de carbone dans l’air.

4. Calculer le nombre de molécules de dioxyde de carbone traversant une section du tube en une minute.

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