ENSEIGNER
mercredi 22 novembre 2017
icar Vesion anglaise

THEME: L'air qui nous entoure
  -  _ (Anciens programmes)  -  Physique

Exercice 1: Air et vide

 

D’après n°18 P.315 Belin
1. On considère une bouteille d’eau minérale vide. Dans cette situation, quel sens donnez-vous au mot vide ?

2. Calculer approximativement le nombre de molécules dans cette bouteille (son volume est 1,5 litre) ?
Données : on considère qu’à la température de la pièce le volume molaire vaut Vm=24 L.mol-1.nombre d’Avogadro : NA = 6,02.1023

Pour pouvoir représenter les molécules dans un récipient, on choisit de ne représenter qu’un petit nombre de molécules dans un récipient contenant de l’air.
On considère qu’initialement, un récipient plein d’air (représenté par 20 molécules) est séparé d’un récipient vide de même volume par une paroi qui peut coulisser verticalement.

3. En quoi le sens du mot vide est ici différent de celui de la 1ère question ?

4. Qu’y a-t-il entre les molécules représentées ci-dessous ?

5. Représenter les molécules un temps assez long après avoir fait coulisser la paroi.

6. Même question pour l’état initial suivant : un récipient plein d’air (20 molécules) et un récipient vide de volume moitié.
     

7. Même question pour l’état initial suivant : un récipient avec 20 molécules et un récipient avec 5 molécules (même volume).
   

8. Même question l’état initial suivant : un récipient avec 20 molécules et un récipient avec 20 molécules de volume moitié.
     

9. En quoi les représentations de cet exercice ne sont-elles pas en accord avec le modèle ?

10. On a représenté microscopiquement de la même façon les molécules de diazote et les molécules de dioxygène. Qu’est-ce que cela sous-entend sur le comportement des molécules de diazote et de dioxygène ?


Corrigé: Air et vide

1. Le mot vide signifie ici que la bouteille ne contient plus d’eau. 

2. Nombre de molécules = NA.V/Vm=3,8.1022. (0,062 mol).

Pour pouvoir représenter les molécules dans un récipient, on choisit de ne représenter qu’un petit nombre de molécules dans un récipient contenant de l’air. 

3. Ici le mot vide signifie « absence de matière, quelle qu’elle soit ». Alors que dans le 1ère question la bouteille était vide d’eau mais pleine d’air, ici le récipient ne contient même plus d’air.

4. Entre les molécules, il n’y a rien : c’est la définition même du vide en physique. 

5.

Les molécules sont en mouvement incessant et se déplacent de façon à se répartir uniformément dans tout le volume qui leur est offert.


6.

7.

8.

9. Pour pouvoir représenter microscopiquement les entités du gaz, on a extrêmement limité le nombre de molécules. 

10. Cela sous-entend que le modèle microscopique vaut quel que soit le gaz : les molécules de diazote et de dioxygène se comportent de la même façon.