4e
Devoir de sciences physiques n°3 (Chimie)
2010-2011Nom :... Classe : …...
Prénom :... Date : …...
Connaître (C) : .../13 Appliquer (A) : .../10 Raisonner (R) : .../4 Communiquer (Co): ..../3 Le devoir devra être rédigé sur une copie double, et le sujet inséré dans cette copie. Le sujet comporte 4 exercices indépendants qui pourront être traité dans l'ordre voulu. Le barème est donné à titre indicatif.
L'usage des calculatrices est autorisé.
C A R Co
Exercice 1 : La pollution atmosphérique
(6 points) 1- Qu'est-ce que l'atmosphère terrestre ?2- L'atmosphère terrestre est constituée de plusieurs couches. La couche dans laquelle nous vivons et qui contient l'air que nous respirons se nomme la troposphère.
a) L'air est-il un corps pur ou un mélange ? Justifier votre réponse.
b) Indiquer la composition de l'air (préciser la proportion des deux principaux gaz qui la composent).
c) Quel est le gaz contenu dans l'air qui est indispensable a la vie sur Terre ?
3- La circulation automobile est en partie responsable de la pollution de l'air atmosphérique car elles rejettent un mélange de gaz (dioxyde de carbone, dioxyde d'azote …) et de fumée.
a) Qu'appelle-t-on une fumée ?
b) On place un morceau de coton au bout d'un pot d'échappement de voiture dont le moteur tourne. Au bout de quelques minutes, on observe un dépôt noir sur le coton.
En quoi cette expérience apporte la preuve qu'une voiture rejette également de la fumée ?
Exercice 2 : La pression de l'air
(9 points) 1- Quelle est l'unité légale de la pression ?2- Avec quel appareil mesure-t-on la pression d'un gaz ?
3- Avec quel appareil mesure-t-on la pression atmosphérique ?
4- On réalise l'expérience schématisée page suivante dans laquelle on place dans trois positions différentes le piston d'une seringue bouchée contenant un gaz.
a) Quelle position de la seringue correspond à une compression ? b) Que font les molécules de gaz lorsqu'on le comprime ?
c) En prenant exemple sur la seringue 1, représenter dans les seringues 2 et 3 les molécules de gaz. (à faire directement sur le sujet).
d) Dire dans chacun des trois cas, si la pression du gaz dans la seringue est supérieure, identique ou inférieure a la pression atmosphérique de l'air.
Note : /30
Exercice 3 : La plongée sous marine
(6 points) On remplit une bouteille de plongée avec unequantité d'air occupant un volume de 3600 L à la pression atmosphérique normale. L'air est alors comprimé dans la bouteille.
1- Convertir le volume occupé par l'air à la pression atmosphérique (3600 L) en mètre cube (m3).
2- Rappeler la masse d'un litre d'air dans les conditions normales de température et de pression.
3- a) Calculer la masse d'air en gramme contenu dans la bouteille quand elle est pleine.
3-b) Convertir ce résultat en kilogramme.
4- a) La bouteille de plongée est-elle plus lourde vide ou remplie d'air ?
4-b) Sachant que la masse de la bouteille à vide est de 13,5 kg. Calculer la masse de la bouteille pleine.
Exercice 4 : Les cristaux liquides
(6 points)Les cristaux liquides sont utilisés pour les affichages numériques des montres, des calculatrices. Lors de la fusion ils passent par un état intermédiaire entre solide et liquide, à la fois fluide comme les liquides, et ordonné, comme les solides. Ces cristaux sont formés de molécules allongées qui ont toutes la même orientation et peuvent alors glisser les unes sur les autres.
1- Relier chaque état physique a sa description moléculaire.
État solide Compact et désordonné État liquide Dispersé et désordonné État gazeux Compact et ordonné 2- a) Pourquoi peut-on comparer les cristaux liquides à un liquide ? 2-b) Pourquoi peut-on comparer les cristaux liquides à un solide ? 3- Énumérer deux objets qui utilisent des cristaux liquides.
Rédaction (1 point) Orthographe (1 point)
Présentation et soin de la copie (1 point)
