Thème ou champ: «Détermination approximative de la masse volumique d un gaz»

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1 CAP C.C.F. Académie de RENNES Discipline : Sciences physiques et chimiques Durée totale (lecture, manipulation et rédaction): 30 min Unité(s) : U4 (EG2) Spécialités de formation : secteurs 1, 2 et 3 La clarté des raisonnements et la qualité de la rédaction interviendront dans l appréciation des copies L usage des calculatrices électroniques est autorisée L usage du formulaire officiel de mathématiques est autorisé LP.. Date : / / NOM PRENOM du candidat : Professeur responsable :. Note proposée :.. Thème ou champ: «Détermination approximative de la masse volumique d un gaz» Grille des compétences évaluées Unités Compétences Conditions Reconnaître les différents types d action mécanique Mécanique 2 Utiliser la relation : m = V. La relation est donnée. Mécanique 5 Indiquer la droite d action et le sens d une force pressante. Les caractéristiques de cette force sont mises en évidence expérimentalement.

2 Liste du matériel nécessaire. Poste par candidat : - Une balance électronique ( la plus précise possible ) - Un bécher 100 ml - Une éprouvette graduée 150 ml - Un grand cristallisoir - De l eau - Deux cachets d aspirine identiques

3 Nom et prénom du candidat : Date de l évaluation : Numéro de poste du candidat : CCF CAP SCIENCES PHYSIQUES SUJET DESTINÉ AU CANDIDAT Sujet : Détermination approximative de la masse volumique d un gaz. Appels Vérifications Evaluation Réglage balance Pesée de m 1 Pesée de m2 Appel n 1 m2 < m1 Unité de masse Réponse : «Le gaz a une masse.» Appel n 2 Manipulation correcte Appel n 3 Mesure de V cohérente Unité de volume Unité de masse volumique Appel n 4 Remise en état du poste de travail Évaluation pendant la séance (Chaque étoile vaut 0,5 point) / 7 - Calcul de la masse m du gaz / 0,5 - Choix action ponctuelle/action répartie / 0,5 - Direction et sens de la force pressante / 1 - Calcul de la masse volumique / 1 Résultats expérimentaux et questions / 3 Nom et signature de l examinateur Note proposée /10

4 Nom et prénom du candidat : Date de l évaluation : Numéro de poste du candidat : CCF CAP SCIENCES PHYSIQUES SUJET DESTINÉ AU CANDIDAT Sujet : Détermination approximative de la masse volumique d un gaz. Dans la suite du document, ce symbole signifie «appeler l'examinateur» But de la manipulation : Déterminer approximativement la masse volumique du gaz dégagé par un cachet d aspirine. 1 / Mesure de la masse de gaz dégagé : Régler la balance (ajuster le zéro) Faire la pesée représentée ci-contre : Bécher à moitié plein d eau Cachet d aspirine Soit m 1, la masse de l ensemble (bécher + eau + cachet d aspirine). Noter la masse m1, mesurée en gramme, donnée par la balance : m 1 = Plonger le cachet dans le bécher puis attendre que la dissolution soit complète. Soit m 2, la masse de l ensemble (bécher + eau + cachet d aspirine dissout). Noter la masse m 2, mesurée en gramme, donnée par la balance : m 2 = Comparer m 1 et m 2. Proposer une explication. Réponse : On note m, la masse en gramme du gaz dégagé par le cachet lors de sa dissolution dans l eau.

5 Calculer m : m = Appel n 1 : Faire vérifier la mesure de m par le professeur 2 / Récupération du gaz dégagé par un cachet Réaliser les manipulations suivantes : Remplir d eau le cristallisoir, aux trois quarts environ. Plonger l éprouvette graduée dans le cristallisoir, en prenant soin de la vider de tout l air qu elle contient. Retourner l éprouvette remplie d eau en prenant soin de ne pas sortir l embouchure de l eau. Introduire un nouveau cachet dans l éprouvette retournée. Cette manœuvre permet de récupérer le gaz dégagé par le cachet. Appel n 2 : Faire vérifier la dissolution du cachet et la récupération correcte du gaz dégagé dans l éprouvette. 3 / Mesure du volume de gaz dégagé : Attendre la dissolution complète du cachet, la situation doit être comparable à celle représentée ci-contre : Le gaz contenu dans l éprouvette est sous pression, il exerce donc une force, ou «action mécanique» sur les parois de l éprouvette. Cette action mécanique est-elle - ponctuelle? - répartie? Cocher la bonne réponse. Action ponctuelle Eau Fond de l éprouvette Gaz dégagé par le cachet Action répartie

6 Indiquer dans le tableau ci-dessous la direction et le sens de la force pressante exercée par le gaz sur le fond de l éprouvette. Direction de la force pressante (Droite d action de la force pressante) Sens de la force pressante Soulever délicatement l éprouvette, de telle sorte que la surface de séparation eau/gaz soit au même niveau que la surface de l eau contenue dans le cristallisoir. gaz Dans cette position, mesurer le volume V de gaz contenu dans l éprouvette. Exprimer V en ml. V = eau Appel n 3 : Faire vérifier les conditions de lecture de la valeur V 4 / Calcul de la masse volumique : Calculer, en g/cm 3, la masse volumique du gaz contenu dans l éprouvette. = Rappels : - 1 ml est égal à 1 cm 3. 5 / Rangement : - la masse m d un corps de masse volumique et de volume V est donnée par la relation : m = V - Vider le contenu récipients - Laver la verrerie. - Nettoyer le plan de travail. Appel n 4 Appeler l examinateur pour lui faire vérifier le rangement et lui rendre ce document.