Question 1: Citer deux propriétés caractéristiques d un changement d état d un corps pur.

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1 MATIERE QROC ETATS ET CHANGEMENTS D ETAT Question 1: Citer deux propriétés caractéristiques d un changement d état d un corps pur. Question 2: Comment se nomme le changement d état physique faisant passer un corps pur de l état solide à l état liquide? Question 3: Comment se nomme le changement d état physique faisant passer un corps pur de l état liquide à l état solide? Question 4: Quelle est la grandeur macroscopique qui traduit l état d agitation thermique d un système physique? Question 5: Expliquer ce que représente l équilibre thermique nécessaire à la mesure d une température? Question 6: Quelles précautions particulières doit-on prendre (outre d attendre l équilibre thermique) pour faire un relevé de température? 1 / 10

2 Question 7: A quel phénomène microscopique est due la pression exercée par un gaz sur une paroi? Question 8: Dans un volume donné d un récipient rigide, comment peut-on augmenter la pression d un gaz sur la paroi? Question 9: Donner deux caractéristiques d un corps à l état solide. Question 10: Comment varie la pression atmosphérique lorsqu on se rapproche d un lieu où se situe un anticyclone? Question 11: Comment varie la pression atmosphérique si on s élève en altitude? Question 12: Quel phénomène se produit entre un lieu où est situé un anticyclone et un lieu où est située une dépression? Question 13: Citer les différents états physiques successifs de l eau dans le «cycle de l eau» observé sur Terre. Présenter et nommer les différentes étapes. 2 / 10

3 Question 14: Donner trois facteurs qui favorisent l évaporation de l eau. Question 15: Quelle propriété de l air lui permet d être présent dans tous les espaces ouverts? Question 16: Quelle méthode doit-on utiliser pour déplacer un gaz d un récipient dans un autre. Si celui-ci est plus dense que l air? Si celui-ci est moins dense que l air? Question 17: Pourquoi vaut-il mieux utiliser une cocotte minute lorsque l on veut accélérer la cuisson des légumes plutôt qu une casserole d eau (sans couvercle), la quantité d eau (considérée comme pure) et d aliments étant la même dans les deux cas? De plus vous nommerez ce que l on peut observer au-dessus de la soupape et vous expliquerez le phénomène observé. Question 18: Pourquoi une bouteille d eau sortie du réfrigérateur se couvre de buée? Pourquoi une bouteille d eau sortie du congélateur se couvre de givre? Question 19: Pourquoi la température d ébullition change en fonction de l altitude? 3 / 10

4 Question 20: Pourquoi l eau a un rôle si important pour la vie animale et végétale? _ Question 21: Pourquoi utilise t-on du sel pour faire fondre le verglas en hiver? Question 22: De quoi est constitué un iceberg? Question 23: Quelle est la différence entre vapeur d eau et brouillard d eau? Corrigé Réponse 1: Citer deux propriétés caractéristiques d un changement d état d un corps pur. Deux propriétés caractéristiques d un changement d état d un corps pur : Le changement d état d un corps pur se fait à une température constante, caractéristique de ce corps pur. Il y a conservation de la masse du corps pur lors d un changement d état. Réponse 2: Comment se nomme le changement d état physique faisant passer un corps pur de l état solide à l état liquide? Le changement d état physique faisant passer un corps pur de l état solide à l état liquide s appelle la fusion. 4 / 10

5 Réponse 3: Comment se nomme le changement d état physique faisant passer un corps pur de l état liquide à l état solide? Le changement d état physique faisant passer un corps pur de l état liquide à l état solide se nomme la solidification. Réponse 4: Quelle est la grandeur macroscopique qui traduit l état d agitation thermique d un système physique? C est la température qui traduit l état d agitation thermique d un système physique. _ Réponse 5: Expliquer ce que représente l équilibre thermique nécessaire à la mesure d une température? L équilibre traduit que l agitation thermique du système dont on veut mesurer la température est la même que celle des molécules du corps qui sert à mesurer la température (en général un liquide coloré). Réponse 6: Quelles précautions particulières doit-on prendre (outre d attendre l équilibre thermique) pour faire un relevé de température? Pour faire un relevé de température, on doit placer ses yeux à la hauteur du liquide pour viser la position du ménisque tangent à la base du ménisque. _ Réponse 7: A quel phénomène microscopique est due la pression exercée par un gaz sur une paroi? Ce sont les chocs des molécules de gaz sur la paroi qui constituent la pression de ce gaz. Ces 5 / 10

6 chocs sont dus à l agitation thermique des molécules de gaz. _ Réponse 8: Dans un volume donné d un récipient rigide, comment peut-on augmenter la pression d un gaz sur la paroi? Dans un volume donné d un récipient rigide, on peut augmenter la pression d un gaz sur la paroi : - en augmentant la température du gaz, augmentant ainsi l agitation thermique donc la violence des chocs sur la paroi. - en augmentant la quantité de gaz dans le récipient, ce qui augmente le nombre de chocs sur la paroi. Réponse 9: Donner deux caractéristiques d un corps à l état solide. Deux caractéristiques d un corps à l état solide : C est un état ordonné il a sa propre forme. Réponse 10: Comment varie la pression atmosphérique lorsqu on se rapproche d un lieu où se situe un anticyclone? Lorsqu on se rapproche d un lieu où se situe un anticyclone la pression atmosphérique augmente, car l anticyclone est un lieu de haute pression. Réponse 11: Comment varie la pression atmosphérique si on s élève en altitude? Si on s élève en altitude, la pression atmosphérique diminue. 6 / 10

7 Réponse 12: Quel phénomène se produit entre un lieu où est situé un anticyclone et un lieu où est située une dépression? Il y a un déplacement d air du lieu où il y a une haute pression (anticyclone) vers le lieu de basse pression (dépression). Ce déplacement d air constitue le vent. Réponse 13: Citer les différents états physiques successifs de l eau dans le «cycle de l eau» observé sur Terre. Présenter et nommer les différentes étapes. Les différentes étapes du «cycle de l eau» observé sur Terre : -Lors de l évaporation, l eau liquide se transforme en eau à l état gazeux (ou vapeur d eau). Ceci se produit au dessus d une surface humide de la terre (mer, étang, forêt.). - En prenant de l altitude, la vapeur d eau se refroidit et se condense en eau liquide ou se solidifie en glace (eau à l état solide) formant des nuages. - Lorsque les gouttes d eau liquide, ou les cristaux de glace du nuage sont trop lourds, ils reto mbent sur la terre, alors il pleut ou neige. Réponse 14: Donner trois facteurs qui favorisent l évaporation de l eau. Trois facteurs qui favorisent l évaporation de l eau : Une température de l eau plus élevée, une surface libre de l eau plus importante, une aération (renouvellement de l air). Réponse 15: Quelle propriété de l air lui permet d être présent dans tous les espaces ouverts? Comme tous les gaz, l air est expansible. Il occupe tout l espace disponible d où sa présence dans tous les espaces ouverts. Réponse 16: 7 / 10

8 Quelle méthode doit-on utiliser pour déplacer un gaz d un récipient dans un autre. Si celui-ci est plus dense que l air? Si celui-ci est moins dense que l air? Pour déplacer un gaz d un récipient dans un autre. - On peut le verser comme on ferait avec un corps liquide, si celui-ci est plus dense que l air. - On doit le transvaser en procédant dans un récipient plein d eau, si celui-ci est moins dense que l air. Réponse 17: Pourquoi vaut-il mieux utiliser une cocotte minute lorsque l on veut accélérer la cuisson des légumes plutôt qu une casserole d eau (sans couvercle), la quantité d eau (considérée comme pure) et d aliments étant la même dans les deux cas? De plus vous nommerez ce que l on peut observer au-dessus de la soupape et vous expliquerez le phénomène observé Lorsque l on chauffe, la température de l eau augmente. De la vapeur d eau, libérée par l ébullition commençante, est alors confinée dans le récipient et la pression s élève : lorsqu elle atteint une valeur fixée par le constructeur, la soupape laisse échapper la vapeur excédentaire mais la pression reste constante dans la cocotte minute. Cette pression (de l ordre de hpa) étant plus élevée que la pression atmosphérique normale (1013 hpa) alors la température d ébullition de l eau se trouve ainsi supérieure à 100 C (environ 110 C). La quantité d énergie nécessaire à la cuisson des aliments étant la même dans les deux cas, alors que la cuisson sera beaucoup plus rapide avec la cocotte minute. On observe au dessus de la soupape un brouillard formé par la condensation à l état liquide (ou liquéfaction) de la vapeur d eau lorsqu elle rentre en contact avec l air ambiant plus froid. Réponse 18: Pourquoi une bouteille d eau sortie du réfrigérateur se couvre de buée? Pourquoi une bouteille d eau sortie du congélateur se couvre de givre? En sortant du réfrigérateur, la bouteille est froide, la vapeur d eau (gaz invisible) en suspension dans l air (humidité de l air) se condense (condensation liquide) au contact des parois extérieurs de la bouteille. En sortant du congélateur, la bouteille est froide, la vapeur d eau (gaz invisible) en suspension dans l air (humidité de l air) se condense (condensation solide) au contact des parois extérieurs de la bouteille, d où la formation d une fine pellicule de glace (givre) 8 / 10

9 Réponse 19: Pourquoi la température d ébullition change en fonction de l altitude? En effet, plus on s élève par rapport au niveau de la mer, moins la température d ébullition est élevée. Comme la pression diminue, la place disponible dans l air est plus grande, donc l eau peut plus facilement se vaporiser. A l inverse, plus on descend au-dessous du niveau de la mer, plus la température d ébullition augmente. Réponse 20: Pourquoi l eau a un rôle si important pour la vie animale et végétale? Justement parce que l eau est polarisée, elle peut se lier à d autres molécules ou ions eux-mêmes polarisée, comme le sel, le sucre, etc., et ainsi contribuer au transport et aux échanges de matières minérales et organiques nécessaires à la vie. A noter que la liaison hydrogène donne sa forme en double spirale à l ADN. Réponse 21: Pourquoi utilise t-on du sel pour faire fondre le verglas en hiver? Le sel étant constitué d un cristal d ions chlorures (Cl - ) et sodium (Na + ) polarisé, celui-ci au contact du verglas (glace), rompt les liaisons hydrogènes entre les molécules d eau et ainsi fait fondre la glace. Mais attention, aussi étrange que cela puisse paraître, le sel fait fondre la glace mais refroidit l eau! En effet, pour faire cette action, le sel prend de l énergie à l environnement et donc, il refroidit l ensemble. Dès lors, cette action ne peut se faire qu à des températures supérieures à -20 C car sinon, le sel ne peut plus prendre de l énergie à l environnement, et l action est annulée. Réponse 22: De quoi est constitué un iceberg? Un iceberg est constitué d eau pure! 9 / 10

10 L eau se solidifie sous l action d une température inférieure à O C, et rejette le sel dans l eau environnante, même si parfois, quelques cristaux de sel sont emprisonnés dans la glace. Comme la glace est plus légère que l eau, l iceberg flotte. Réponse 23: Quelle est la différence entre vapeur d eau et brouillard d eau? Le brouillard, comme les nuages, est constitué de micro-gouttelettes d eau, alors que la vapeur d eau est un gaz invisible (humidité de l air) 10 / 10