MATIERE - Propriétés physiques des gaz PDF Imprimer Email
Écrit par Claire et Karoline   
Samedi, 19 Avril 2008 14:09
SCIENCES PHYSIQUES
Matière
 
 
 
A.Structure microscopique d’un gaz
 
 
1. Définition
 
Un gaz est un ensemble de molécules éloignées les unes des autres, quasiment indépendantes et animées de mouvements incessants à l’origine de chocs (agitation thermique).


2. Grandeurs physiques caractéristiques d’un gaz
 
La température caractérise l’agitation thermique d’un gaz.
 
Sa pression créée par les chocs continuels des molécules sur la surface des parois du récipient.  P= F/S 
Pascal     newton   m2
 
Son volume : celui du récipient, car le gaz occupe tout l’espace qui lui est offert.
 
La quantité de matière : nombre de molécules constituant le gaz.

 
 
B. Comportement de la matière à l’état gazeux
 

 -> Fluide : facilement déformable, coule lors de son transvasement.

 -> Compressible : les molécules étant libres car très éloignées les unes des autres, on peut donc les rapprocher en diminuant le volume offert.
=> diminution de V => augmentation du nombre de molécules par unité de volume => augmentation du nombre de chocs => augmentation de la pression et de la température
Ex : dans une pompe quand on enfonce le piston

 -> Expansible : augmentation du volume d’une quantité fixée de gaz => diminution de pression 

 -> Détente : diminution de la pression sans que la quantité de gaz soit constante
Ex : à l’ouverture de la valve d’un pneu 
 
 
 

C. L’air

1. Composition du mélange de gaz 
 
 
di azote                                   78%
dioxygène                         21%
dioxyde de carbone, vapeur d’eau et gaz rares   1%  
       (Pourcentages en nombre de molécules)
 
 

2. Occupation de l’espace
 
Il est très difficile de gonfler le ballon introduit dans une bouteille car elle n’est pas vide, elle contient de l’air.

 
3. Caractère pesant de l’air
 
Un ballon de basket gonflé pèse plus lourd que lorsqu’il est dégonflé.

 
4. Pression atmosphérique

L’air exerce une pression. 

Un verre d’eau  retourné dans un récipient rempli d’eau ne se vide pas, car la pression atmosphérique appuie sur la surface libre de l’eau et plaque l’eau contre le fond du verre. 

La pression atmosphérique peut maintenir une colonne d’eau d’une hauteur maximale d’environ 10m. 
Pour cette raison une pompe atmosphérique ne peut pas élever l’eau au-dessus de cette hauteur.

Patm.= poids d’une colonne d’air divisé par sa surface

La pression atmosphérique est plus faible en altitude car la hauteur de la colonne d’air au-dessus de nos têtes est plus faible. Cette diminution de pression s’accompagne d’une baisse de la température car P/T = Cte.


5. Principe du baromètre à mercure
 
Le mercure est beaucoup plus dense que l’eau. La hauteur d’une colonne de mercure sera de l’ordre de 76cm au niveau de la mer. 
                   schéma


 
6. Répartition de l’air atmosphérique
 
Il n’est pas réparti de façon uniforme sur la surface de la Terre et peut se déplacer par écoulement d’un lieu à un autre ; ce courant d’air est le vent.
 



Connaissances à acquérir dans le domaine de la MATIERE
rubrique L’air, son caractère pesant en fin de cycle 3
(palier 2 du Socle commun de connaissances)

Avoir compris que l’air est de la matière (résistant, transvasable comme un liquide, pesant, mis en mouvement)

Capacités

-     Etre capable de mettre en évidence expérimentalement que l’air est pesant



Prolongement : 

 - Le principe de l’éolienne dans le domaine « Energie »

 - La pollution de l’air dans le domaine de l’EDD 


 
 

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