Chapitre 4 Mesures Physiques

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1 Chapitre 4 Mesures Physiques OBJECTIFS Mesurer des volumes et associer la bonne unité Préparer des masses et associer la bonne unité Repérer une température avec un thermomètre Choisir les appareils de mesure qui conviennent Passer d une unité de volume ou de masse à une autre I/ Mesure de la longeur : le mètre VIDEO SUR LE METRE ¼ du méridien terrestre 1791 : 1 mètre = = méridien terrestre Aujourd hui : Aujourd hui le mètre est la longueur du trajet parcouru dans le vide par la lumière 1 pendant une durée de de seconde II/ Mesure de la surface : le mètre 2 2 dimensions 1 mètre 1m²=1m 1m 1 mètre km² hm² dam² m² dm² cm² mm² 1m²= cm² 250 mm² =..dm² 50 km² = m² 1

2 III/ Mesure du volume : le mètre 3 3 dimensions 1m 3 =1m 1m 1m 1 m 1 m 1 m km 3 hm 3 dam 3 m 3 dm 3 cm 3 mm 3 10 m 3 = dm mm 3 =.m km 3 =..m 3 a/ En quelle unité les éprouvettes sont-elles graduées? b/ Dans cette éprouvette, quel volume correspond à un intervalle entre deux graduations? c/ La surface libre du liquide forme un léger creux, appelé ménisque. À quel niveau l'élève place-t-il ses yeux pour faire la lecture de volume? d/ Quelle valeur de volume lit-on sur l'éprouvette? e/ Pourquoi faut-il se placer comme l'indique le schéma pour faire une bonne lecture? f/ Écrire correctement le résultat de la mesure sans oublier l'unité. 2

3 CONCLUSION Le volume représente l espace occupé par une substance Une éprouvette graduée permet de mesurer le volume d un liquide Pour mesurer correctement un volume à l aide d une éprouvette graduée, on pose celle-ci sur une surface plane et on se positionne pour que les yeux soient au niveau de la surface du liquide. On repère la graduation correspondant à la base du ménisque. IV/ Volume et unités L unité du système internationale du volume est : le m 3 1m 3 =1m 1m 1m a/ Dans quelle unité le volume est-il exprimé sur la fiole jaugée? Le volume de la fiole s exprime en ml b/ Quelle est la valeur du volume de liquide dans la fiole jaugée? Donner aussi ce résultat en litres (L). Le volume de liquide dans la fiole jaugée est de 1000 ml ml=1l c/ Quel est le volume du récipient cubique? Exprimer ce volume en décimètres cubes (dm 3 ) et centimètres cubes (cm 3 ). Volume du cube: 1dm 1dm 1dm=1dm 3 1dm 3 =1000cm 3 d/ Quel est le volume du liquide coloré dans le récipient cubique? Exprimer ce résultat en décimètres cubes (dm 3 ) et en centimètres cubes (cm 3 ). Dans le cube il y a 1000mL soit 1L. On a donc 1L=1dm 3 =1000cm 3 3

4 e/ Quelle relation mathématique relie le litre (L) et le décimètre cube (dm 3 )? le millilitre (ml) et le centimètre cube (cm 3 )? 1L=1dm 3 1mL=1cm 3 Unités de volume m 3 dm 3 cm 3 Unités de capacité 1kL 1hL 1daL 1L 1dL 1cL 1mL CONCLUSION : L unité de volume du système international est le mètre cube (m3). L unité usuelle de volume pour un liquide est le litre (L) Un litre et un décimètre cube représentent le même volume : 1L=1dm 3. Si on divise ces volume par 1000, l égalité est toujours vérifiée : 1mL=1cm 3 III/ TP : Comment mesurer le volume d un solide? Versons un volume V e d'eau dans l'éprouvette (fig. 3) puis introduisons délicatement le solide dans l'éprouvette. Repérons le volume total V t obtenu (fig. 4) a/ Que représentent les volumes V e et V t? b/ Comment calculer le volume V du solide? IV/ Mesure des masses 4

5 a/ Après avoir appuyé sur le bouton TARE, que s'affiche-t-il sur la balance? Quelle information donnait la balance avant d'avoir utilisé ce bouton? Après avoir appuyé sur le bouton TARE la balance affiche 0g. Avant d avoir appuyé sur le bouton la balance affichait la masse de la soucoupe b/ Quel symbole d'unité apparaît sur l'écran de la balance? À quelle unité ce symbole correspond-il? L unité de la masse est le gramme : g c/quelle est la masse de l'objet posé sur la soucoupe? Écrire correctement le résultat de la mesure sans oublier l'unité. d/ Quelle est la masse de l'eau dans la fiole? Écrire correctement le résultat de la mesure sans oublier l'unité. e/ Quel est l'intérêt de «tarer» la balance? L intérêt de tarer la balance est de la remettre à zéro. f/quelle est la correspondance entre le kilogramme et l'unité affichée sur l'écran de la balance? 1kg=1000g g/ Quelle est la masse de 1 L d'eau en kilogramme? 1L d eau à une masse de 1kg CONCLUSION : L unité de masse du système international est le kilogramme (kg). En chimie on utilise souvent un sous-multiple, le gramme (g). Si l on pose un récipient vide sur le plateau d une balance, le bouton TARE permet de remettre l affichage à zéro : ainsi on ne tient pas compte de la masse du récipient. Dans les conditions usuelles de notre environnement, la masse de 1L est égale à 1kg. 5

6 V/ Mesure des températures a/ Quelle est l'unité de la température mesurée par la sonde du thermomètre électronique?rature est le d b/ Quelle est la température du liquide contenu dans le bêcher? c/ Quelle température correspond à l'intervalle entre deux graduations du thermomètre à alcool? d/ Pourquoi doit-on attendre que l'affichage du thermomètre électronique se stabilise? e/ Pourquoi le réservoir du thermomètre à alcool doit-il être totalement immergé dans le liquide? f/ Comment faut-il observer la colonne d'alcool pour faire une bonne lecture? g/ Quelle est la température du liquide mesurée à l'aide du thermomètre à alcool? CONCLUSION : L unité usuelle de température en France est le degré Celsius ( C) Pour mesurer la température d un liquide, on utilise un thermomètre. On plonge la sonde du thermomètre, ou le réservoir du thermomètre à alcool, dans ce liquide et on attend que l affichage du thermomètre se stabilise avant de relever la valeur. 6