Exercices Chapitre 2 – Correction
Exercice 3 – Définir le mot « compressible »
a. Quand on pousse le piston, l’air dans la seringue prend moins de place : Son volume diminue.
b. Quand on réduit le volume occupé par une certaine quantité d’air, on le comprime : La pression de l’air augmente.
c. Si on lâche le piston, il revient à sa position initiale.
d. « Compressible » signifie qu’on peut réduire le volume occupé par une certaine quantité d’air.
Exercice 7 – Raisonner pour retrouver un résultat de mesure
Sofia a introduit dans la bouteille un volume de 1,5 L d’air. A pression atmosphérique normale, 1 L d’air a une masse d’environ 1 g. Sofia a donc introduit dans la bouteille 1,5 g d’air qui ont été ôtés du ballon.
Le ballon est donc 1,5 g plus léger à la fin de l’expérience. Il pesait donc au début :
= + 1,5 = 398,4 + 1,5 = 399,9 Exercice 8 – Exploiter des photos d’expérience
a. La photo en fig. 2 a été prise en premier car le ballon y est plus lourd, il n’a pas encore été dégonflé.
b. La masse d’air échappée du ballon correspond à la différence entre les deux pesées du ballon :
= 186,6 − 182,4 = 4,2
Or 1 g d’air occupe un volume d’environ 1 L à pression atmosphérique normale. 4,2 g vont donc occuper un volume d’environ 4,2 L.
Exercice 12 – Air en plongée
1) On peut introduire dans une bouteille de 12 L un volume d’air supérieur en comprimant l’air, ce qui est possible car l’air (comme tous les gaz), est compressible.
2) a) La pression de l’air sera plus faible dans la bouteille d’Emma. Emma y a introduit moins d’air, l’air y est donc moins comprimé.
b) La masse d’air sera plus grande dans la bouteille de Juliette car elle a introduit plus d’air dans sa bouteille.
3) Les deux bouteilles ont un volume de 12 L. L’air occupe donc dans les deux bouteilles le même volume : 12 L.
Exercice 16 – Une bouteille d’air
1) On peut emmagasiner une grande quantité d’air dans les bouteilles car l’air est compressible.
2) 2 800 L d’air, à la pression atmosphérique normale, ont une masse de 2 800 g (car 1 L d’air a une masse d’environ 1 g.) On a donc introduit 2 800 g d’air dans la bouteille.
3) Les 2 800 g d’air introduits dans la bouteille occupent une fois comprimé un volume de 12 L (c’est-à-dire le volume de la bouteille.)
Chaque litre d’air comprimé a donc une masse de = 230
4) a) Le volume d’air dans la bouteille n’a pas changé car la bouteille a toujours un volume de 12 L, et l’air occupe tout le volume offert.
b) La pression a diminué car il y a moins d’air dans la bouteille (on en a respiré), il est donc moins comprimé.
Exercice 5 – Masse d’air dans la salle de classe
Le volume d’un parallélépipède rectangle se calcule de la manière suivante : V = largeur x hauteur x longueur Donc : = 12 × 8 × 3 = 288 = 288 000
Or 1 L d’air a une masse d’environ 1 g à pression atmosphérique normale. Les 288 000 L d’air dans la salle de classe ont donc une masse d’environ 288 000 g c’est-à-dire 288 kg.
Il y a donc environ 288 kg d’air dans la salle de classe.
Exercice 6 - La masse de l’air
a) Pour récupérer l’air, Maxime à déplacé de l’eau d’une bouteille pour la remplir d’un volume connu d’air. Il a récupéré de l’air par déplacement d’eau.
Air récupéré
eau
= 935,4 − 929,6 = 5,8 b) 1 dm3 = 1 L.
Différence de masse entre le ballon gonflé et dégonflé : Les 4,5 L d’air récupérés ont donc une masse de 5,8 g.
D’où la masse d’1 L d’air : = ,
, = 1,3
c) Lorsque le ballon est très gonflé, la pression de l’air dans le ballon est supérieure à la pression atmosphérique car l’air dans le ballon est comprimé.
