séquence 1 sÉquence 1 - f2.quomodo.comf2.quomodo.com/0dc3d9a1/uploads/104/physiques...
TRANSCRIPT
cc Séquence 1
SÉQUENCE 1
Séance 1
Exercice 1a) Lasolutiont’estdonnéesurlesphotosdub.
b) Cas1:Leplotcentraldelalampeestencontactaveclaborne+delapile,etleculotdelalampeaveclaborne–delapile.
Cas2:Leculotdelalampeestencontactaveclaborne+delapile,etleplotcentraldelalampeaveclaborne–delapile.
c) Sil’unedesbornesdelalampen’estpasencontactavecunebornedelapile,la lampe ne s’allume pas.
d) Silapileesttrèsusée,lalampe reste éteinte.
Conclusion:Pourqu’unelampebrille,sesdeuxbornesdoiventêtreencontactaveclesdeuxbornesdelapile.
e) Lerôledelapileestdoncdefournirlecourantélectriquequiprovoquel’allumagedelalampe.
Exercice 2Lerôledufildeconnexionestdepermettrelepassageducourantélectrique(danscetexercicedelapileàlalampe).
Exercice 31- C’estuninterrupteur.
2- Ledipôlenécessairepourquelecourantélectriquecirculeestune pile.Ilappartientàlacatégoriedes générateurs.
3- Lorsquel’interrupteurestouvert,lalampenebrillepasparcequelecircuitestouvert.
4- Lorsquel’interrupteurestfermé,lalampebrilleparcequelecircuitestfermé.
Exercice 4
DIPOLE
OUVER
LAM
FERME
MOTEUR
N E R U T E R
G E N E R A T E U R
pE
Séance 2Exercice 5a) L’interrupteurestouvertcarlalampene brille pas.
b) Jedoisfermer l’interrupteurpourquelalampes’allume.
c) Lorsquejefermemoncircuit,lemoteur tourne.
—©Cned,Physique - chimie 5e2
ccSéquence 1
Exercice 6+
REMARQUE :Quelqueserreursànepascommettre...
FAUXAU+
FAUX FAUX AU
+
Letraithorizontalnedoitpastraverserledipôle.
Lacroixdoitêtrecentréeparrapportaucercle. Lesigne–doitêtrehorizontal.
FAUXAU+
FAUXLaborne-doitêtreplus
épaisse.Lalamedel’interrupteurdoitpouvoirsefermer.
Lesfilsdeconnexiondoiventêtrehorizontauxouverticaux.
Exercice 7
SYMBOLE NORMALiSÉ du dipôle NOM du dipôle
• • pile
• • moteur
+• • interrupteurfermé
M • • interrupteurouvert
• • lampe
Exercice 8–
+
Danscecas,l’interrupteurdoitêtreferméafinquelalampebrille.
©Cned,Physique - chimie 5e— 3
Séance 3
Exercice 9
Nom du dipôle(et numéros des photos correspondantes) Symbole
Générateur(photosn°2,3,4,8et9)+
Lampe(photosn°1,7,10et11)
Interrupteur(photosn°5(poussoir),6et12) ou
Exercice 10
+
Trois filsdeconnexionsontnécessairespourréaliserlemontagedececircuit(unentrechaquecomposant).
Exercice 111- Lesdipôlesutiliséssontungénérateur,uninterrupteuretunmoteur.
2- L’interrupteurestfermé.
3- L’interrupteurétantfermé,lemoteurtourne.
4- Ilfauttroisfilsdeconnexionpourréalisercemontage.
Exercice 121-
SYMBOLE normalisé du dipôle NOM du dipôle
interrupteurfermé
+pile
lampe
interrupteurouvert
M moteur
2- Pourrelierdeuxdipôlesentreeux,onutilisedesfilsdeconnexionquel’onschématiseparunsegment_______
—©Cned,Physique - chimie 5e4
cc Séquence 1
ccSéquence 1
Exercice 131- Lesdipôlesutiliséssontungénérateur,uninterrupteuretunelampe.
2- Lecircuitdoitnécessairementcomporterungénérateurdontlerôleestde fournir le courant électrique.
3- Lalampebrilledoncl’interrupteurestfermé.
4- Schémanormaliséducircuit:
+
Exercice 141- Lesdipôlesutiliséssontunepile,unmoteuretuninterrupteur.
2- Lemoteurtournedanslecircuitn°2carl’interrupteurestfermé.
Exercice 15
M+
Exercice 161- Lesdipôlesutiliséssontungénérateur,uninterrupteur fermé,unelampeetuninterrupteur.
2- Lalampene brille pascarl’undesinterrupteursestouvert.
3- Ilfautquatrefilsdeconnexionpourréaliserlecircuit.
Séance 4
Exercice 17a) Ilyaunrisque de court-circuit de la pile.Ilfautimmédiatementdéconnecterlapiledu
circuitetprévenirquelqu’un.
b) Àlamaison,uncourt-circuitpeutprovoquerunincendie.
Exercice 181- J’airéaliséuncourt-circuitdelapilecarunfilreliedirectementsesdeuxbornes.
2- Lalampes’éteint.Seulelapileesttraverséeparlecourantélectrique.Celui-cidevientplusfort.C’estpourquoi,silefildeconnexionrestetroplongtemps,lapileetlesfilss’échauffentanormalementetlapilesedétériore.
©Cned,Physique - chimie 5e— 5
cc Séquence 1
3- +
Exercice 19Uncourt-circuitpeutprovoquerunincendie.
Exercice 20Leslamellesmétalliquesdelapileontunelongueurdéterminéepourqu’ellesnesoientjamaisencontact.Ainsi,onéviteunesituationdecourt-circuit du générateur.
Exercice 211- Silesdeuxpincessetouchent,celarevientàrelierlesdeuxbornesdelapileentreelles.
Celle-ciestdonccourt-circuitéeetpeutdoncêtredétériorée.
2- Leslamellesd’unepileneuvesontprotégéesparunmorceaudepapier.Lorsquelapileadéjàétéutilisée,onpeutlaprotégerenlamettantdansunpetitsacplastique1.
Exercice 221- Lorsqu’onfermel’interrupteur,lesdeuxbornesdelapilesontreliéesdirectemententreelles:
ilyadonccourt-circuitdugénérateur.
Cecourt-circuitprovoquel’échauffementdelapile.
2- Ondoitplacerl’interrupteurentrelalampeetlapileetnonentrelesbornesdelapile.
+
ou
+
3- C’estlamêmesituationquelemontagedelaquestion1.
Quand on ferme l’interrupteur, le courant passe par l’interrupteur et la lampe s’éteint. Il y a court-circuit.
1ilfauteneffetéviterqu’unepilequineseraitpascomplètementuséesemetteencourt-circuitavecuneautre,cequipourraitfairedesétincellesetentraînerundébutd’incendiedanslelotdepilesusagées.
bouclecorrespondantaugénérateurencourt-circuit
—©Cned,Physique - chimie 5e 6
©Cned,Physique - chimie 5e— �
ccSÉQUENCE 2
Séance 1
Exercice 1
1- Dansuncircuitensérie,plusonajoutedelampes,moinsellesbrillent.
Chaquelampebrillemoinsquesielleétaitalimentéeseule.
2- Sil’ondévisseunedeslampes,toutesleslampess’éteignent.
Exercice 2
2- LalampeL1brille normalement.
3- L’éclatdelalampeL1ne change pasparrapportaumontageprécédent.
Laplace de l’interrupteurdanscecircuitn’adoncpas d’importance.
4-
+
5- a) LalampeL1brille moinsqu’avant(lorsqu’elleétaitseuledanslecircuit).
Conclusion:Unelampebrilleplusfortsielleestseuledanslecircuitélectrique:l’ajout d’une autre lampe en série diminue son éclat.
b)
+
Séquence 2
L1
L1L2
—©Cned,Physique - chimie 5e�
cc Exercice 3
2- Lesdeuxpositionsdécritespeuventêtreinversées.
-position2:LalampeL2peutêtrebranchéeentrelaborne+delapileetlalampeL1.
-position3:LalampeL2peutêtrebranchéeentrelalampeL1etl’interrupteur.
3-
Schéma 2 (position 2) Schéma 3 (position 3)
+ +
ou ou
+ +
4- Quellequesoitleurpositiondanslecircuit,leslampesconserventlemêmeéclat.
Conclusion:laplacedeL2n’apasd’importancedansuncircuitensérie.
5- a) LalampeL1conservelemêmeéclatdanslestroismontages,onpeutdoncdirequesaplacen’apasd’importancedansuncircuitensérie.
b) Demême,quellequesoitsapositiondanslecircuitensérie,l’interrupteurcommandelesdeuxlampes.Sapositionn’adoncpasd’importance.
c) Conclusion:dansuncircuitensérie,laplacedesdipôlesn’apasd’importance.
Exercice 4
2- Lesdeuxlampess’éteignent.
Celarevientàlamêmesituationquesituavaisouvertlecircuit:lecourantnepeutpluscirculercarlalampeL2dévisséeestcommehorsd’usage(grillée).
LalampeL1s’éteintmêmesielleesttoujoursenétatdefonctionnement.
3- a) L’éclatdeslampesdiminuelorsqu’onajouteunetroisièmelampeensérie.
Conclusion:plusonajoutedelampesensérieavecunelampe,moinscelles-cibrillent.
Séquence 2
L1
L2
L1
L2
L1
L2 L1
L2
©Cned,Physique - chimie 5e— �
ccb) TupeuxbrancherlalampeL3endifférentsendroitsducircuit:
+
ou
+
ou
+
ou
+
c) Sil’unedeslampesestdévissée,toutesleslampess’éteignentcarlecircuitestouvert.
Exercice 51- Tupeuxavoirdessinéunordredebranchementdifférentdeceluireprésenté.Laplacedes
dipôlesdansuncircuitensérien’apasd’importance.
+
-
M
2- Lemoteurtournecarlecircuitestfermé(puisquelalampebrille).
3- Silalampegrille,lemoteurnetournepluscarlecircuitestouvert.
Séance 2
Exercice 61-
Objet FilélectriqueFeuille
decahierLamedeciseaux
Règled’écoliertransparente
FicelleMinedecritérium(2 mm)
aucunobjet
Matériaucorrespondantcuivre
(métal)papier
acier(métal)
plastique cotoncarbonegraphite
air
Etatdelalampe brillenebrille
pasbrille nebrillepas
nebrillepas
brillenebrille
pas
Lematériauest-ilconducteurouisolant?
conducteur isolant conducteur isolant isolant conducteur isolant
Séquence 2
L1
L3
L1 L2
L2L1
L3
L2
L3
L1
L3
L2
cc 2- Lesmatériauxconducteurssontlecuivreetl’acier(ilenestdemêmedetouslesmétaux)etlegraphite.
3- Lesmatériauxisolantssontlepapier,leplastique,lecotonetl’air.
4- Onpeutcitercommeautresconducteursd’électricité:l’or,lefer,l’aluminium,l’eau...
5- Onpeutcitercommeautresisolants:lebois,leverre,laporcelaine,lecarton...
Exercice 7
1- Lorsqu’onfermel’interrupteur,onmetencontactsespartiesconductrices:onfermealorslecircuit.
Entrelesdeuxbornesd’uninterrupteurfermé,ilyaunélémentmétalliqueconducteurdel’électricité.L’interrupteur fermésecomportedonccommeunconducteurélectrique.
2- Lorsqu’onouvrel’interrupteur,onintercaledel’air(isolant)entrelespartiesconductricesdecedipôle.L’interrupteur ouvertsecomportedonccommeunisolant électrique.
Exercice 8
1- Onobservequelalampenebrillepas.
Onpourraitdoncenconclurequel’eaun’estpasconductricedel’électricité.
En fait, c’est le détecteur qui n’est pas assez sensible pour pouvoir observer la conductivité de l’eau du robinet.
2- Onobservequelalampes’allume(lefilamentrougitavecunpeudesel;lalampes’allumeavecbeaucoupdesel).
Onpeutdoncenconclurequel’eausaléeconduitbeaucoupmieuxlecourantélectriquequel’eaudurobinet.
Exercice 9
Conducteur électrique isolant électrique
Fer
Cuivre
Eausalée
Or
Acier
Carbonegraphite
Aluminium
Verre
Bois
Coton
Papier
Porcelaine
Plastique
Air
Carton
Séquence 2
—©Cned,Physique - chimie 5e10
©Cned,Physique - chimie 5e— 11
ccSéance 3
Exercice 103- LalampeL1,dontlesbornessontreliéesparlefildeconnexion,s’éteint.
LalampeL2brilledavantage.
4- LecourantnepasseplusparlalampeL1,maisparlefildeconnexionappeléfildecourt-circuitquioffreuncheminplusfacile:lalampeL1estcourt-circuitée.
SilalampeL2brilledavantagec’estparcequ’elleesttraverséeparuncourantplusintense.
5-
+
trajet suivi par le courant
Exercice 111-
+
trajet suivi par le courant
2- a) Lesdeuxlampessontéteintescaraucuncourantnelestraverse:lecourantpasseparlefildecourt-circuitquioffreuncheminplusfacile.Lesbornesdelapilesontalorsreliéesdirectementparlefildeconnexion:legénérateurestencourt-circuitetlecourantdevienttrèsintensedanslecircuit.Lalainedeferconductrices’échauffealorsetbrûle.
b) Lalainedeferjouelerôledecoupe-circuit oudefusible.
Celapermetdeprotégerlecircuitcar,lorsquelalainedeferabrûlé,lecircuitestouvertetplusaucuncourantnecircule.
Exercice 121- a) LalampeL1court-circuitées’éteint.LeslampesL2etL3brillentdavantage.
b) LeslampesL1etL2court-circuitéess’éteignent.LalampeL3brilledavantageettrèsintensément.
c) LestroislampesL1,L2etL3court-circuitéess’éteignent.Legénérateuretlesfilss’échauffent.
Séquence 2
L1L2
lainedefer
L2L1
—©Cned,Physique - chimie 5e12
cc 2- Legénérateurestencourt-circuitlorsquelestroislampessontcourt-circuitéespuisquelefildecourt-circuitreliedirectementsesbornes.
Exercice 131- L’élèveobservequelestroislampesbrillent.
2-
+
trajet suivi par le courant
3- Lorsquel’interrupteurestfermécelarevientàrelierdirectementlesbornesdelalampeL1entreelles:lalampeL1estcourt-circuitée,doncelles’éteinttandisqueleslampesL2etL3brillentdavantage.
Séance 4
Exercice 141- Lecorpshumainestunmauvaisconducteurélectrique.
Le passage du courant électrique dans le corps humain présente des dangers qui peuvent être mortels.
2- Latensiondusecteurestde230V.
3- Latensiondusecteurprésenteundangerd’électrisation,voired’électrocution.
Exercice 151- Electrisation:C’estlepassaged’uncourantélectriquedanslecorpshumain.
2- Electrocution:C’estlepassaged’uncourantélectriquedanslecorpshumainprovoquantledécèsdelapersonne.
3- L’intensitéducourantdépenddel’individu(âge,étatdesanté,...),delaqualitédescontacts(peausèche,peauhumide,...)etdelavaleurdelatensionappliquée.
4- Leseffetsducourantélectriquesurlecorpshumaindépendentdesonintensité,deladuréedel’électrisationetdelanatureducourant(alternatifoucontinu).
5- Onrisquel’électrocutiondanslazoneÖdugraphiqueàpartird’uneintensitéde100mA.
6- Onpeutressentirunecontractiondesmusclesavecunepeauhumideàpartirde10mA.
�- Unepersonneélectriséesubitunecontractiondesesmusclesquil’empêchedecontrôlersesmouvements:souvent,unepersonneélectriséenepeutpassedégagerseule.Ilfautl’aidermaissanslatoucherpournepasêtreélectrisésoi-même.
Exercice 161- Situation1:L’enfantestendangercarilestconducteurélectriqueets’ilmetunobjet
conducteurousesdoigtsdansunepriseélectrique,il«fermelecircuit»etseratraverséparuncourantélectrique.
Séquence 2
L1
L2 L3
©Cned,Physique - chimie 5e— 13
ccLesbrochesd’uneprisedecourantpeuventêtreassimiléesauxbornesd’ungénérateur.Ellespeuventcréeràtraverslecorpshumainunechaînedeconducteursentrela borne active (la phase) et la terreouentrela borne active (la phase) et la borne passive (le neutre).
Il ne faut pas mettre un objet métallique ou les doigts dans une prise électrique.
2- Situation2:MadamePresséeestendangercarlecourantélectriquetraverseplusfacilementlecorpshumainlorsqu’ilesthumide.
Il ne faut pas toucher ou utiliser un appareil électrique branché sur secteur avec les mains mouillées ou les pieds dans l’eau.
3- Situation3:MonsieurBricoloestendangercarleluminaireesttoujoursbranchésurlesecteur.
Il faut toujours débrancher un appareil électrique que l’on répare ou, mieux, couper le courant au niveau de l’armoire électrique de la maison.
En dehors de chez toi, il ne faut pas toucher ou ramasser un fil électrique tombé au sol.
Exercice 17
1- Lesfilsélectriquesencuivre(quiestunconducteurélectrique)sontrecouvertsdegainesenplastiqueparcequeleplastiqueestunisolantélectrique:ilsertdoncdeprotectionenempêchantlecontactentrelemanipulateuretlecuivre.
2- Lecaoutchoucestunisolantélectriquequiempêchelepassageducourantélectrique.Siletechnicienentreencontactaveclabornedephase,lecaoutchoucempêchequelecircuitsoitferméentreluietlaterre:celaleprotègedoncd’uneélectrisation.
Attention !!! LeschaussuresdesécuritéutiliséesparEDFsontspécialementconçuespourprotégerlapersonnedanscertainessituationsseulement.Danstoncas,desimplessemellesencaoutchoucneteprotègeraientpasd’uneélectrisation.
Séance 5
Exercice 18
2-
+
Séquence 2
—©Cned,Physique - chimie 5e14
cc 6- Lorsqu’oninverselesbornesdelapile,lemoteurtourneensensinverse.
�- Onobservequelemoteurtournedansunsensquidépenddesonsensdebranchementparrapportàlapile.Or,c’estlecourantqui,enchangeantdesens,faittournerlemoteurdifféremment.
Lecourantchangedoncdesensdecirculationlorsqu’oninverselesbornesdelapile.
On peut donc en conclure que le courant électrique a un sens de circulation dans un circuit qui dépend des bornes de la pile.
�-
+
sensducourant
Exercice 19
2- et 3- LaDELnes’allumequelorsqu’elleestbranchéedansunsens;dansl’autresenselleresteéteinte.
4- LaDELnes’allumequedansunseulsensdebranchement:ellenelaissepasserlecourantquedansunseulsens.Celamontreencorequelecourantélectriqueaunsensdecirculationdansuncircuit.
5- OnpeutcomparerlaDELàuninterrupteur.
LaDELbranchéedanslesens passantducourantjouelemêmerôlequ’uninterrupteur fermé:lecourantpeutcirculerdanslecircuitetlaDELs’allume.
LaDELbranchéedanslesens bloquantducourantjouelemêmerôlequ’uninterrupteur ouvert :lecourantnepeutpascirculerdanslecircuitetlaDELnes’allumepas.
6- et�-
+
sensducourant
Séquence 2
résistancede protection
ccExercice 201-et2-
+ a)
Ladiodeestbranchéedanslesenspassant.
sensducourant
+
b)
Ladiodeestbranchéedanslesensbloquant:aucuncourantnecircule.
+ c)
Ladiodeestbranchéedanslesensbloquant:aucuncourantnecircule.
+
d)
Ladiodeestbranchéedanslesenspassant.
REMARQUE :Onn’indiquelesensducourantélectriquedansuncircuitquesicecourantcircule.
3- Lalampepeuts’allumerdanslescasaetdcarlecourantélectriquepeutcirculer.
©Cned,Physique - chimie 5e— 15
Séquence 2
—©Cned,Physique - chimie 5e16
cc SÉQUENCE 3
Séance 1
Exercice 11- Dansuncircuitavecdérivations,chacunedeslampesbrillecommesielleétaitseuledansle
circuit.
2- Dansuncircuitavecdérivations,sil’unedeslampesestgrillée,lesautrescontinuentdebriller.
Exercice 22- LalampeL1brillenormalement.
3- OnajouteunedeuxièmelampeL2endérivationc’est-à-direenformantunedeuxièmeboucle:
-position1:onpeutajouterlalampeL2entrelesbornesdelapile.
-position2:onpeutajouterlalampeL2entrelesbornesdelalampeL1.
4-
Schéma 1 (position 1) Schéma 2 (position 2)
+ –
+ –
5-
-position1:LalampeL1brillecommesielleétaitbranchéeseuledanslecircuit.
-position2:LalampeL1brillecommesielleétaitbranchéeseuledanslecircuit.
REMARQUE : dans ce montage comportant deux lampes en dérivation, chaque lampe est reliée directement au générateur, c’est pourquoi chacune brille normalement.
6- SitudévisseslalampeL2,lalampeL2estcommehorsd’usage(grillée).CelarevientàouvrirlabouclequicontientlalampeL2:lecourantnecirculeplusdanscetteboucle.
Par contre, la boucle qui contient la lampe L1 reste fermée : la lampe L1 reste allumée car le courant peut circuler dans cette boucle.
L1
L2
L1
L2
Séquence 3
©Cned,Physique - chimie 5e— 1�
cc�- a) Chaquelampebrilletoujoursnormalement,commesielleétaitseuledanslecircuit.
b)
+
c) Sil’unedeslampesestdévissée,lesautrescontinuentdebrillercarleursbouclesrestentfermées.
Exercice 32- et3-a)etb)
M
+
Exercice 41- Lalampebrilledoncl’interrupteurestfermé.
+
M
2- Lemoteurtournecarl’interrupteurestfermédanslabrancheprincipale.
3- Silalampegrille,lemoteurcontinuedetournercarlaboucledecelui-ciestferméeetlecourantélectriquecirculedanscettebranchedérivée.
branche principale
branches dérivées}
Séquence 3
L1
L2
L3
—©Cned,Physique - chimie 5e1�
cc Séance 2
Exercice 53- Lesdeuxlampesbranchéesendérivations’éteignent.
4- et5-+ –
6- LefildeconnexionestbranchéendérivationparrapportàlalampeL1.
Cefiloffreuncheminplus«facile»pourlecourantcarilpeutcirculerdelaborne+àlaborne–dugénérateursanstraverseraucunrécepteur,nilalampeL1,nilalampeL2.
Encourt-circuitantlalampeL1,oncourt-circuitedoncaussilalampeL2branchéeendérivation.
Cesdeuxlampesnesontplustraverséesparlecourant:elless’éteignent.
REMARQUE :Danscecas,celarevientaussiàrelierdirectementlesbornesdelapileparunfil,legénérateurestdonccourt-circuité.
Legénérateuretlesfilsrisquentd’êtredétériorésparcequelecourantdevientalorstrèsfort,trèsintense.
La question 7 ne nécessite pas de corrigé.
�- Lalainedeferjouelerôledefusibleetprotègelecircuitenl’ouvrantlorsqu’elleabrûlé.
Exercice 6Siunedeslampesestcourt-circuitée,lesautreslampess’éteignent.Legénérateurestcourt-circuité.
Exercice 71- L’interrupteurplacéendérivationsurlalampeL2étantouvert,lesdeuxlampesbrillentcar
lecourantpeutcirculerdanslesdeuxboucles.
2-
Myriad
+ –
trajet du courant
trajet du courantL1
L2
L1
L2
Séquence 3
©Cned,Physique - chimie 5e— 1�
cc3- Lorsquel’interrupteurestfermé,celarevientàcourt-circuiterlalampeL2quis’éteint.
LalampeL1estcourt-circuitéeégalement:elles’éteint.
Remarque:legénérateurestaussicourt-circuité:ils’échauffe.
Séance 3
Exercice 81- Surletableau,lesdispositifsquiprotègentdescourts-circuitssontundisjoncteuretdes
fusibles.
2- Atondomicile,lesappareilsélectriquessontbranchésendérivation.Ainsilorsqu’unappareiltombeenpanneouqu’unelampegrille,lesautresappareilspeuventcontinuerdefonctionner.
3- Uncourt-circuitàlamaisonpeutprovoquerunincendie.
4- Alamaison,uncourt-circuitpeutsurvenirlorsquedeuxfilsdénudéssetouchentouencorequandunepriseélectriqueestencontactavecdel’eau(fuited’eau,inondation).Cecourt-circuitpeutprovenirdel’usuredumatérielélectrique,d’uneerreurdebranchement,d’unemanœuvreaccidentelleouvolontaire.
5- Lorsquetudébranchesunappareiltelunaspirateur,tudoisveillerànepastirersurlefilpourledébrancherdelaprise:lesconducteurspeuventsedétacherdelapriseetentrerencontact.Ilfautaucontrairetirersurlafichequiestintroduitedanslaprisedecourant.
Exercice 91- Leslampespeuventtoujourss’allumerpuisqu’ellesnesontpassurlamêmebouclequele
fusiblefondu.
2- Lefourélectriqueetlamachineàlavernepeuventplusfonctionnerpuisquelefusiblefondusetrouvedanslamêmebouclequ’eux.
Exercice 10
5 8
1 C O U R A N T M
O O
N 6 7 T
2 D I O D E I E
U E N U 9
3 C O U R T - C I R C U I T
T I E S
E V N O
U A D L
R T I A
4 S E R I E E N
O T
N
Séquence 3
—©Cned,Physique - chimie 5e20
cc Exercice 111.Ilexistedeuxfaçonsd’associerdeuxlampesàungénérateur:soitensériesoitendérivation.
2.Uncircuitensérieestforméd’uneseuleboucle.
3.Uncircuitavecdérivation,estforméd’aumoinsdeuxboucles.
4.Dansunmontageensérie:
-siunelampegrille,l’autres’éteint.
-siunelampeestcourt-circuitée,elles’éteintetl’autrebrille.
5.Dansunmontageavecdérivations:
-siunelampegrille,l’autrebrille.
-siunelampeestcourt-circuitée,elles’éteint etl’autres’éteint.
6.Alamaison,lesappareilsélectriquessontbranchésendérivation.
Exercice 121-uncircuitensérie. 2-uncircuitavecdérivation.
+ +
Exercice 131-et2-
+
sens du courant
+
ou
Séance 4
Exercice 14Ået Ñ: circuits avec dérivation (deux boucles) ; Çet Écircuits en série (une boucle).
Séquence 3
©Cned,Physique - chimie 5e— 21
ccExercice 15
1- 2- et 3-
+ –
4- LeslampesL1etL2sontassociéesensérie,surlamêmeboucle.
5- LalampeL3estassociéeendérivationparrapportauxdeuxautreslampes.
Exercice 16
1- Lesdipôlesutilisésdanscecircuitsont:ungénérateur,uninterrupteur,unerésistance,uneDELetunmoteur.
2- PourquelaDELs’éclaire,l’interrupteurdoitêtrefermé.
3- Silemoteurtombeenpanne,laDELpeuts’allumercarellen’estpasdanslamêmebouclequelemoteur.
Exercice 17
1- 2- et3-
+ sens du courant
4- Lesdeuxlampescourt-circuitéess’éteignent.Latroisièmelamperesteallumée.
branche principale
branches dérivées}
L1 L2
L3
Séquence 3
—©Cned,Physique - chimie 5e22
cc Exercice 18
Ils’agitd’uncircuitcomportantdeuxdipôlesendérivation,danslequelundesdipôlesestcourt-circuitédonc:
fonctionne est court-circuitéLe générateur non oui
Le moteur non ouiLa lampe non oui
Exercice 19
1-
+
2- a) Circuitensérie: b) Court-circuitd’unedeslampes:+ +
b) Danscecircuitensérie,sil’unedeslampesestcourt-circuitée,elles’éteint.Parcontrel’autrebrille(reprendsl’explicationducourssitun’aspaseulabonneréponse).
3- a) Circuitavecdérivation: b) Court-circuitd’unedeslampes:+ +
trajet du courant
trajet du courant
Séquence 3
©Cned,Physique - chimie 5e— 23
ccb) Danscecircuitavecdérivation,sil’unedeslampesestcourt-circuitée,elles’éteintainsiquel’autrelampe(reprendsl’explicationducourssitun’aspaseulabonneréponse).
Exercice 20
1- LeslampescomposantlaguirlandedeNoëlsontassociéesendérivation.
2- LeslampescomposantladécorationdeNoëlsontassociéesensérie.
Exercice 21
2- LaDELnepeut-ellepass’allumercarl’interrupteurestouvertdanscecircuitensérie.
3-
M
+
4- LemoteuretlaDELétantmontésensérie(uneseuleboucle),silemoteurtombeenpanne,lecircuitestouvert:lecourantnecirculeplusetlaDELnes’allumepas.
Exercice 22
1- SilalampeL1grille:lesdeuxautreslampess’éteignentcarlalampeL1estplacéesurlabrancheprincipale.Lecourantnepeutpluscirculerdanslabrancheprincipale(circuitouvert)doncdanslecircuit.
2- SilalampeL3estcourt-circuitée:elles’éteint.LalampeL2vas’éteindreégalement.Parcontre,lalampeL1vabrillernormalement.
+
L1
L2
L3
trajet du courant
Séquence 3
—©Cned,Physique - chimie 5e24
cc Séquence 4
SÉQUENCE 4
Séance 1
Exercice 11- LaTerreportelesurnomde«planètebleue»carlestroisquartsdesasurfacesont
recouvertsparlesocéansetlesmers.
2- L’eaureprésenteenviron�0 %delamasseducorpshumain.
3- a) Lecorpshumainperdquotidiennementdeux à trois litresd’eau.
b) Nousperdonscetteeausouslaformedetranspiration,d’urineoudevapeurd’eaulorsdel’expiration.
c) Pourreconstituernosréserveseneau,nousdevonsboire1,5 litred’eauparjourauminimum.Lesalimentsquinousabsorbonsapportentaussidel’eauànotreorganisme.
4- Unêtrehumainpeutdifficilementsurvivreplusde4� heuressansabsorberd’eau.
5- a) D’aprèscetexte,l’eauestunlieudeviepourlestêtardsquisedéveloppentdansl’eaudelamareenypuisantlesressourcesindispensablespourdevenirgrenouille.
b) Exemplesd’êtresvivantspourlesquelsl’eauestunlieudevie:
Lesalgues,lesoursins,lescrevettes,lesdauphins,lestortuesluth...viventdansl’eau.
c) La pollutionpeutentraînerlamortdesêtresquiviventdansl’eau.
Exercice 21- Lesulfatedecuivreanhydreestblanc.
2- Lorsquelesulfatedecuivreseretrouveencontactavecdel’eau,ildevientbleu.
3- Sil’huilecontenaitdel’eau,lesulfatedecuivredeviendraitbleuàsoncontact.Ordanscetteexpérience,lesulfatedecuivreresteblanc.
Onpeutenconclurequel’huile ne contient pas d’eau.
4- Pourréaliserletestdereconnaissancedel’eau,onutilisedusulfate de cuivre anhydre.
Cettepoudreaunecouleurblanche.
• Sicettepoudreestmiseencontactavecdel’eau,sacouleurdevientbleue
• Sicettepoudreestmiseencontactavecunliquidequinecontientpasd’eau,sacouleurresteblanche.
Exercice 3 Aucontactd’unliquide,lesulfatedecuivredevientbleudoncleliquidecontientde l’eau.
Aucontactd’unliquide,lesulfatedecuivreresteblancdoncleliquidenecontientpas d’eau.
©Cned,Physique - chimie 5e— 25
ccSéquence 4
Séance 2
Exercice 41- Lesulfatedecuivreestdevenubleu.
2- Lesulfatedecuivredevientbleuaucontactdel’eauquecontientlamiedepain.
Onpeutdoncenconclurequela mie de pain contient de l’eau.
Exercice 5 1- Lapoudreutiliséepourletestdereconnaissancedel’eauestlesulfate de cuivre anhydre.
2- Lesulfatedecuivredevientbleuaucontactdel’eaucontenuedanslesliquidesdoncdansl’expérienceréalisée,lesliquidestestésquicontiennentdel’eausont:
leliquidepourlaverlesvitres;laboissonauthé;lelait;lesoda;l’alcoolàbrûler;leliquidevaisselle;lejusd’orangepressée1;lalimonade.
3- Lesulfatedecuivreresteblancs’iln’estpasmisaucontactdel’eaudoncdansl’expérienceréalisée,lesliquidestestésquinecontiennentpasd’eausont:
lepétroledésaromatisé;lewhitespirit;l’acétone;l’huile.
4- Parmilesliquidestestés,laboissonauthé,lelait,lesoda,lejusd’orange,lalimonade,sontdesboissons.
5- L’expériencemontrequetouteslesboissonstestéescontiennentdel’eau.
D’une manière générale, l’eau est le composant commun à toutes les boissons.
Exercice 6 1- Diagrammecirculairemontrantlarépartitiondesréservesd’eaudisponiblesàlasurfacede
laTerre.
2- Présentonslesrésultatssousformedetableau:
eaux salées eaux doucesmersocéans
glacesdespôlesglaciersdesmontagneseauxsouterraineslacsrivières
3- Lesréserveseneaudoucesontinégalementrépartiescar,parexemple,ontrouve60%desréservesmondialeseneaudoucedansseulementneufpaysdumonde(qui compte environ 190 pays !).Untiersdelapopulationmondialeestprivéd’eaupotable.
1. Avec le jus d’orange, la couleur obtenue est plutôt verte ; en effet c’est comme lorsque tu fais de la peinture, et que tu mélanges les couleurs, le bleu et le jaune mélangés ensemble donnent une couleur verte. Il en est de même de tous les liquides colorés.
—©Cned,Physique - chimie 5e26
cc Séquence 4
4- L’eaudoucenereprésentequ’unepetitepartiedesréservesd’eaumondiale,etellen’estpasinépuisable.
Afindeluttercontrelararéfactiondenosréserveseneaudouce,nousdevronsapprendreà:
• mieuxgérernosressourceseneaudouce,
nepasgaspillerl’eaudouce(pourcelaéviterdelaissercoulerl’eauinutilement)
récupérerl’eaudepluiepourarroserlejardin,laverlavoitureetalimenterlachassed’eau
nepaspolluerlesnappesphréatiquesetlesrivières(parleshuilesquis’écoulentdesvoitures,pardesproduitsdejardinage,desrésidusdepeinture...),
• mettreaupointdestechniquesindustriellesmoinspolluantesetmoinsconsommatriceseneau.
• consommermoinsd’eaudansl’agriculture(éviterlesculturesgrandeconsommatriceeneau)
• planterdanslesjardinsdesvégétauxornementauxnenécessitantpasd’arrosage,installerdessystèmesd’irrigationplusefficaces.
Si la gestion des ressources n’évolue pas, les deux tiers de la population mondiale pourraient subir des manques d’eau plus ou moins importants en 2025.
Séance 3
Exercice 7 1- a) Lesboissonsphotographiéescorrespondantàdesmélangeslimpidessontdonc:la
mentheàl’eau,infusiondethé.
Lesmélangeslimpidessontceuxdanslesquelsonnevoitpasdeparticulesensuspension(qui«flottent»dansleliquide).
b) Lorsqu’unmélangeaunaspectlimpide,onditqu’ilesthomogène:sesdifférentsconstituantssonttrès bien mélangésentreeuxcaronnevoitpas,à l’œil nu,departiculesensuspensiondansleliquide.
2- Lejusd’orangeestunmélangehétérogènecar,àl’œilnu,onobservedelapulpedansleliquide.
Lesmélangeshomogènessontlimpides:onnevoitpasdeparticulesensuspensiondansleliquide.
Parcontre,unmélangeesthétérogènesidesparticulesensuspensionsontvisiblesàl’œilnu.
REMARQUE:ladistinctionentreunmélangehomogèneetunmélangehétérogèneesttrèsrelativecarunmélangehomogèneàl’œilnupeutparaîtrehétérogèneàlaloupe.
Ondifférencieratoujourscesdeuxsortesdemélangeenlimitantàunecomparaisonàl’œilnu.
Exercice 8 1- a) LeliquideobtenudansleverreAesthétérogènecarilapparaîttroubleàcausedes
grainsdeterreensuspension.
b) Aprèsquelquesminutes,unepartiedelaterres’estdéposéeaufondduverre.
c) Lesgrainsdeterresontpluslourdsquel’eau:ilsvontdoncprogressivementdescendrepourseretrouveraufondduverre.
REMARQUE:latechniqueutiliséeiciestappeléeunedécantation.
©Cned,Physique - chimie 5e— 2�
ccSéquence 4
d)verreA verreA
audébutdel’expérience aprèsunreposdedixminutes
2- a) DansleverreA,ilrestedelaterre.
b) LeliquideversédansleverreBestpluslimpidequel’eauboueusededépart.Onpeutydistinguerencoredefinesparticulesdeterreensuspension.
c) LeliquidecontenudansleverreBcontientencoredesparticulesensuspensionmêmes’ilestbeaucouppluslimpidequ’audébutdel’expérience.Onpeutdoncencorelequalifierdemélangehétérogène.
d) Danslesconditionsdel’expérience,tuauraispuobtenirunmélangeplushomogèneenlaissantreposerpluslongtempsl’eauboueuse.
REMARQUE:tupeuxessayerànouveaucettedécantationenlaissantreposeruneeauboueuseplusieursheures:tuverrasquetoutelaterrefinitparsedéposeraufondduverreetqueleliquidequisurnagedevienttotalementlimpide.
Exercice 9 1- Onobservequ’unliquides’écouledel’entonnoir(photo1).
filtrat filtre à café + terre
2- a) Danslefiltreàcafé,ilrestedelaterre(voirphoto2).
b) Lerôledufiltreestderetenirlesgrainsdeterreencoreensuspensiondansleliquide.
3- a) Leliquiderecueilliestlimpideet(presque)incolore.
b) Celiquideestunmélangehomogènecaronn’yvoitplusdeparticulesdeterreensuspension.
4- Latechniquequetuviensd’utilisers’appelleunefiltration.
REMARQUE:leliquiderecueilliaprèsunefiltrationestappelélefiltrat.Ils’agitd’unmélangehomogène.
1 2
—©Cned,Physique - chimie 5e2�
cc Séance 4
Exercice 101- Lerécipientutilisésurlaphotos’appelleunbécher.
2- Lejusd’orangepresséeestunmélangehétérogènecarlapulpeensuspensionestvisibledansleliquide.
3- Schémadumontagedefiltration:
bécher
filtre
entonnoir
erlenmeyer
Exercice 111- Lefiltrecontientbeaucoupdepulped’orange.
2- Lefiltreretientlapulpelorsdupassagedujusd’orange,maistrèsvite,cettepulpes’accumuledanslefiltreetempêchelepassageduliquide:lefiltreestbouché.
3- Avantderéaliserlafiltration,l’élèveauraitdûeffectuerunedécantationdujusd’orangeenlelaissantreposerquelquesminutes(photos1).
photos 1
Séquence 4
©Cned,Physique - chimie 5e— 2�
cc Iln’auraitplusalorsqu’àpasserleliquidedanslefiltreenprenantsoindenepasentraînerlapulpedéposéeaufond,ainsicelle-cin’irapasobstruerlestrousdufiltre(photos2).
photos 2
Le jus d’orange est bien décanté et filtré ; on recueille dans l’erlenmeyer un jus d’orange limpide, coloré et odorant.
il est nécessaire de faire décanter un mélange avant de le filtrer : cela évite que trop de particules s’accumulent dans le filtre et finissent par l’obstruer.
Exercice 12 1- Lerécipientutilisés’appelleunerlenmeyer.
2- Leliquideobtenuaprèsfiltrations’appellelefiltrat.
3- Lefiltratestcoloré,c’estunmélangecarilcontientaumoinsdeuxconstituants:del’eauetdescolorants.
4- Cemélangeesthomogènecarlefiltratnecontientplusdepulpeensuspensionvisibleàl’œilnu.
Exercice 13 1- Centrifugation:Séparationdesconstituantsd’unmélangeparlaforcecentrifuge.
Exemples:
• séparationdel’eauetdelasaladedansuneessoreuseàsalade(voirvidéo),
• séparationdel’eauetdulingelorsdel’essoragedansuntambourdelave-linge.
2- Lacentrifugationestuneopérationmécanique.Onutiliseunrapidemouvementderotationpourprovoquerledépôtdeparticulesensuspensiondansunliquide.Ladécantationlaissedéposer«naturellement»c’est-à-direparrepos,lesparticulesensuspensiondansunliquide.
Exercice 14 1- Laméthodedeséparationutiliséelorsdutamisageestunefiltration.
2- Lesfiltresutiliséslorsdutamisagesontdesgrillesetdestamis.Leurrôleestderetenirlesplusgrosdéchetscharriésparleseauxnaturellescommelesfeuilles,lesmorceauxdebois...
3- L’autreméthodedeséparationutiliséedansletraitementdeseauxnaturellesestladécantation,utiliséeàl’étapeÇ.
4- a)Lesfiltresutilisésdanscetteétapesontdusableetducharbon.
Séquence 4
π
—©Cned,Physique - chimie 5e30
cc b) Lacouchedesableconstitueunfiltredontlerôleestderetenirlesparticuleslespluspetites.L’eaus’infiltrepuisruissellelentementautraversdelamultitudedegrainsdesableagglutinésquiconstituentunobstacleefficacepourlesparticules,mêmetrèsfines,mélangéesencoreàl’eau.
5- a) Aprèsl’étapeÉ,l’eauobtenuen’estpaspotablecarellecontientencoredesgermes,desbactéries,desmicrobesquisontinvisiblesàl’œilnuettropmicroscopiquespouravoirétééliminéslorsdesétapesprécédentes.
b) Aprèscetteétape,l’eaudoitêtreencoretraitéeparozonationetchloration(ajoutdedichlore)afind’éliminertotalementlesgermesencoreprésentsquilarendentnonpotable.L’eaueststérilisée.
Exercice 15
1- L’eauquetuconsommessertsurtoutàtelaverouàlaverlavaisselle,lesvêtements,lessols,lavoitureetc...Leseauxuséespeuventdonccontenirdusavon,delalessive,desdéchetsorganiques(commelescheveux),delaterre,desgraisses,desdéchetsalimentaires...
2- Leseauxuséescontiennentdenombreuxpolluantscommeleslessivesqui,présentesentropgrandequantitédanslesrivièresoulesétangs,peuvententraînerlamortdenombreusesespècesaquatiques.
D’unefaçongénérale,lesdétritus(polluants,graisses,bactéries...)quecharrientceseauxuséesprésententundangerdirectouindirectpourlafauneetlaflore.
Desréglementationstrèsstrictesexistentpourcontrôlerleseauxquisontrejetéesdanslanature,tantauniveaudomestique,qu’auxniveauxagricoleetindustrielafindelimiteraumaximumladispersiondecespolluantsdanslanature.
3- Unestationd’épurationsertàtraiterleseauxuséesafindelesassainiravantdelesrejeterdanslanature.
Mais les stations d’épuration coûtent très cher et ne peuvent tout traiter. Il faut donc éviter de mettre des solvants, et divers produits dans les égouts. En particulier, lorsque l’on fait des expériences de chimie au collège, on doit stocker les produits usagés et les porter à un centre spécialisé pour le recyclage (par exemple le sulfate de cuivre).
REMARQUE:Lestechniquesdeséparationmisesenœuvredansunestationd’épurationsontsimilairesàcellesutiliséespourtraiterl’eaupotable.
Séquence 4
©Cned,Physique - chimie 5e— 31
ccExercice 16
enbleu:trajetcorrespondantàl’eaudestinéeàlaconsommation.
enmarron:trajetcorrespondantauxeauxusées.
stockagedel’eaupotable
usinedetraitementdeseauxnaturelles
captage
stationd’épuration
Séance 5
Exercice 17
1- Laboissonpétillanteobservéeaureposestunmélangehomogènecariln’yaaucune«particule»visibledansleliquide.
2- Quandonsecouelabouteille,desbullesapparaissentdanslemélange:lemélangeprésentdanslabouteilleesthétérogènecardes«particules»sontvisiblesquimontrentquedifférentsconstituantsdumélangenesontpasparfaitementmélangésentreeux.
3- Aurepos,cetteboissonpétillantecontientdu gaz qui est dissous dans l’eau,c’est-à-direquiestbienmélangéàl’eau.L’apparencedumélangeestdonchomogène.
Séquence 4
sensdel’écoulementamont aval
—©Cned,Physique - chimie 5e32
cc Quandonagitelabouteille,legazdevientmoinssolubledansl’eau,c’est-à-direqu’ilnepeutplusyresterdissous.Desbullesdegazapparaissentdoncdansleliquidequiprendunaspecthétérogène.
Laboissonpétillanteestaurepos:legazestbienmélangéàl’eau.Lemélangeesthomogène.
Remarque : on a photographié la boisson pétillante dans un verre plutôt que dans sa bouteille car celle-ci est colorée
Onaagitélaboissonpétillanteavecunecuillère:lesbullesdegazsontvisibles.Lemélangeesthétérogène.
Exercice 18 1- L’eaudechauxobservéeestlimpideetincolore.
2- Aprèsqu’onaitsoufflédansl’eaudechaux,celle-ciestdevenueblanchâtre.
On dit que l’eau de chaux s’est troublée.
3- Lorsdelarespiration,tespoumonsrejettentdudioxyde de carbone.
4- Ledioxydedecarboneprovoqueuntroubleblancdel’eaudechaux:c’estletest de reconnaissance du dioxyde de carbone.
Exercice 19 1- Schémadel’expérience:
boissonpétillante
tube
eaux de chaux
verre à pied
2- a) Aprèsl’expérience,l’eaudechauxesttroublée,blanchâtre.
Séquence 4
©Cned,Physique - chimie 5e— 33
ccb) Legazdissousdanslaboissonpétillanteprovoqueuntroubleblancdel’eaudechaux:
c’estdoncdudioxyde de carbone.
Exercice 201- Aucoursdesdeuxexpériencesuntrouble blancapparaîtdansl’eaudechauxlorsqu’ellese
retrouveaucontactdugazextraitdesboissonspétillantes.
2- Onpeutdéduiredecesexpériencesquelesboissonspétillantesétudiéescontiennentlemêmegaz:ledioxyde de carbone.
REMARQUE:ceciestuncasgénéral.Legazprésentdanstouteslesboissonspétillantesestledioxyde de carbone.
Séquence 4
—©Cned,Physique - chimie 5e34
cc Séquence 5
SÉQUENCE 5
Séance 1
Exercice 11-
Nom: BlackPrénom: JosephAnnéedenaissance: 1728Lieudenaissance: BordeauxProfession: enseignantenmédecineetenchimie
2- JosephBlackappelle«air fixe»legazqu’ildécouvre.
3- Aujourd’huicegazestappelédioxyde de carbone.
Eneffet,ilestditdansletexteque«JosephBlackl’identifiacommeétantlegazexpiréparlesêtresvivantsenplusdelavapeurd’eau.»
4- Cegazne permet pas de vivre,àunêtrevivantquilerespire
JosephBlackobservaqu’unoiseauplacédansuneatmosphère«d’airfixe»(doncdedioxydedecarbone)meurt:celasignifiequecegaznepermetpasdevivre.
5- Lorsduconditionnementd’uneeaupétillante,dudioxyde de carbonepeutêtreajoutéafind’augmenterlecaractèrepétillantdecetteboisson.Onappellecelalagazéification.
6- Dansl’industrie,ledioxydedecarbonesertdanslafabricationdecertainsextincteursàneigecarbonique,ilpeutaussiaideràlaconservationdesdenréesalimentaires.
Exercice 21- Non,letubeàessai,mêmeapparemment«vide»contientdel’air.
2- L’eauapourrôledechasserl’airdutubeàessai.
Exercice 31- Schémadumontage:
tuyauàdégagement
gazdioxydedecarbonetubeàessairemplid’eau
cristallisoir
eau
eaupétillante
©Cned,Physique - chimie 5e— 35
cc2- Ilfautboucherhermétiquementlabouteilled’eaupétillantepourqueledioxydedecarbonequ’ellecontientne puisse pas s’échapperàl’airlibre.
3- Enagitantlabouteille,ledioxydedecarboneestextraitdel’eaupétillante.
4- Letuyauàdégagementpermetaudioxydedecarboneextraitdelaboissond’allerdansletubeàessai.
Exercice 4
1- Legazextraitdelaboissonpétillantemontedansletubeàessaietrepoussel’eauhorsdutube.C’estpourquoileniveaudel’eaubaissedansletubeàessai.
2- Lorsquetoutel’eauestsortiedutubeàessai,ledioxydedecarboneaprissaplace.
3- Leprincipedecettemanipulationestderemplirletubeàessaiavecledioxydedecarbone.
• Ilfautd’abordenleverl’airdutubeenleremplissantd’eau.
• Ledioxydedecarbonevientensuiteprendrelaplacedel’eaudansletube.Lorsquetoutel’eauestsortiedutubeàessai,legazaprissaplace.C’estpourquoionparlederécupérer un gaz par déplacement d’eau.
Ilsuffitensuitedeboucherletubeàessaiquandilestencoredansl’eau(pourquelegazrécupérénes’échappepas)etnousobtenonsuntubeàessairemplidugazvoulu.
Exercice 5
1-
TentativeÅ:Ensortantdelabouteille,legazpeuts’échapperàl’airlibreplutôtquederentrerdansletubeàessai.
TentativeÇ:Legazvadirectementdansletubeàessaimaisilpeuts’enéchapper.
Deplus,etc’estleplusimportant,danslestentativesÅetÇletubeàessaiestremplid’air.Legazextraitdel’eaupétillantevadoncsemélangeravecl’air:l’élèvenerécupéreraitpasseulementlegazvoulumaisunmélangedecelui-ciavecl’airenvironnant.
TentativeÉ:Letubeàessaiestbienremplid’eau(quiadoncremplacél’airenvironnant).Parcontrelegazquiarriveparletuyauàdégagementremontedansl’eau:ilvas’échapperdutube.
Exemple:situsoufflesavecunepailledansunverred’eau,tuobservesquelesbullesremontentàlasurfacedel’eau.
TentativeÑ:Latechniques’améliore!Maisletubeàessaiestcouchédansl’eauetlegazpeutensortir.Ilfautimpérativementqueletubeàessaisoittenuàl’enversetverticalement.
Séquence 5
—©Cned,Physique - chimie 5e36
cc 2- Montagequel’élèvedoitréaliser:
tuyau à dégagement tube à essai
rempli d'eau
eaucristallisoireau
pétillante
dioxyde de carbone
3- Onobservequ’untrouble blancestapparulorsquelegazs’estmélangéàl’eaudechauxdonclegazextraitdel’eaupétillanteestdudioxyde de carbone.
Rappelle-toi que toutes les boissons pétillantes contiennent le même gaz, le dioxyde de carbone.
Séance 2
Exercice 61- a) Auboutdeplusieursheures,l’eaun’estplusprésentedansleverre:elles’estévaporée.
Undépôtblancestvisibleaufondduverre:ils’agitdessubstancesquiétaientdissoutesdansl’eauetquines’évaporentpasavecl’eau.
b) L’eauquiétaitprésentedansleverreaudébutdel’expériencen’apasdisparu,elles’esttransforméeenvapeurd’eau,invisible,quis’estmélangéeàl’airambiant.
Rappel : L’évaporation est un phénomène qui se produit à toute température (inférieure à 100 °C). L’eau en surface passe lentement de l’état liquide à l’état gazeux (vapeur d’eau).
2- a) L’eauboutà100°C(danslesconditionshabituelles).
b) Lesgrossesbullesvisibleslorsdel’ébullitiondel’eaucontiennentdelavapeurd’eau.
c) Àl’ébullition,l’eauàl’étatliquidesetransformeenvapeurd’eau(étatgazeux).Cettetransformationseproduitdanstoutlevolumeduliquide.
Exercice 71- Leseauxminéralesontunaspecthomogènecarellesnecontiennentaucungrainvisibleà
l’œilnu:cesontdesliquideslimpides.
2- Ilneresteplusd’eauliquidedanslesbéchers:celle-cis’estévaporéelorsduchauffagepoursetransformerenvapeurd’eau,gazinvisiblequisemélangeàl’airambiant.
3- Aufonddesbéchers,onvoitdesrésidussolidesblanchâtres.
Cesrésiduscontiennentlessubstancesquiétaientdissoutesdansl’eau.
4- Leseauxminéralesne sont pas pures:cesontdesmélangescarellescontiennentdessubstancesdissoutesdansl’eau.
Bienqu’ellesysoientprésentes,cessubstancesnesontpasvisibleslorsqu’ellessontdissoutesdansl’eau:leseauxminéralessontdesmélanges homogènes.
Séquence 5
©Cned,Physique - chimie 5e— 3�
ccExercice 8 1- Cesétiquettesindiquentlenomdessubstancesdissoutesdansleseauxminérales:calcium,
magnésium,sodium,potassium,chlorures,nitrates...Cessubstancessontappeléessels minéraux.
2- Cesétiquettesindiquentaussilesquantitésdecesselsminérauxdansunlitred’eau.
Parexemplepourl’eaun°3:ilestindiqué«sodium:1172»quiselit«sodium:1172mg/L»(milligrammeparlitre).
Celasignifieque1 litredel’eaun°3contient1 1�2 mgdesodium.
Tu peux lire sur l’étiquette l’indication « mg/l ». Aujourd’hui, les normes en chimie obligent à écrire le litre L (L majuscule) ce qui n’est pas toujours respecté sur les étiquettes...
Le fabricant devrait écrire : mg/L
3- Lesdépôtsvisiblesaufonddesbéchersneserontpastousaussiimportantscarleseauxminéralesnecontiennentpaslesmêmesquantitésdeselsminérauxparlitred’eau.
Celaselitsurleursétiquettes:«résiduouextraitsec»
• L’eaun°1contient2125mg/Lderésiduseccequisignifiequesionévapore1litredecetteeau,ilrestera2125mgdeselsminérauxaufonddurécipient.
• L’eaun°2contient130mg/Ldeselsminéraux.
• L’eaun°3contient3325mg/Ldeselsminéraux.
Ainsi,l’eaun°3laisseens’évaporantlesdépôtslesplusimportants.Parcontrel’eaun°2laissepeudedépôts.
4- L’eaudurobinetn’est pas un corps purcar,aprèsévaporation,desdépôtsblanchâtressontaussivisiblessurlefonddubécher.Celasignifiequel’eaudurobinetcontientégalementdessubstancesdissoutes:ils’agitdoncd’unmélangedeplusieursconstituants.
5- Unliquidehomogènen’estpasforcémentuncorpspur:ilpeutêtreconstituédedifférentsconstituantsquinesontpasvisiblesàl’œilnudansleliquide.
Exercice 9 1- Cesboissonssontdesmélangescarellescontiennentchacuneplusieursconstituants.
2- Legazquirendlesboissonspétillantesestledioxyde de carbone.
3- Lescomposantscommunsàcesdeuxboissonssont:
• l’eau(n’oubliepasquetouteslesboissonscontiennentdel’eau)
• ledioxydedecarbone
• desacidifiants
• descolorants
• extraitsdevégétaux
4-
• Uncolorantpermetdecolorer,c’est-à-dirededonnerunecouleuràlaboisson.
Séquence 5
—©Cned,Physique - chimie 5e3�
cc • Unédulcorant(commel’aspartame)estunesubstancequialapropriétéd’adoucirlasaveurd’unaliment:dansuneboisson,ilremplacelesucreenapportantlasaveursucréesansquelaboissoncontiennedusucre.
• Unarômeestresponsabledel’odeurdelaboisson.
Exercice 10
1- Unlitredel’eauminéraleétudiéecontient6,3mgdesodium.
2- Sachantqueunlitredecetteeauminéralecontient6,3mgdesodium,undemi-litreencontientlamoitié,soit3,15mg.
Enunejournée,l’enfantabsorbedonc3,15mgdesodiumenbuvantcetteeau.
Séance 3
Exercice 11
1- Lepapierfiltreabsorbepeuàpeul’eau:l’eau«monte».
2- Lecolorantnoirdufeutreestentraînéparl’eau:luiaussis’élèvelelongdupapierfiltre.Onditiciquele colorant migre1.
Peuàpeulatachenoires’allongeetchangedecouleur.
1. Migrer : se déplacer vers un autre lieu.
3- Àlafindel’expérience,lecolorantnoirdufeutrealaissélaplaceàplusieurstachesdedifférentescouleurs:bleu,rouge(selonlefeutre,ilpeutyavoirdujaune).
4- Enmigrant,lecolorantnoirs’estséparéenplusieurstaches:celles-cicorrespondentauxdifférentscolorantsquicomposentlecolorantnoir.
5- Lecolorantnoirestunmélangecarilestforméd’unmélangedeplusieurscolorants.
6- Cettechromatographiepermetdeséparerdifférentscolorantsmélangésentreeux.
Le mélange formé par plusieurs colorants est homogène : la chromatographie permet d’analyser ce mélange en séparant ses différents constituants.
Séquence 5
©Cned,Physique - chimie 5e— 3�
ccExercice 12
1- a) Onutiliselescolorantsdanslesalimentspourlesrendreplusappétissantsenleurdonnantunecouleuragréable.
b) Àfortedose,lescolorantspeuventêtredangereuxpournotresanté:certainspeuventprovoquerdesallergies,d’autressontcancérigènes.L’unioneuropéenneadoncdéfiniuneréglementationstrictedescolorantsutilisésdanslesproduitsdeconsommationcouranteenlimitantlesdosesajoutéesdanslesalimentseteninterdisantcertainscolorantstrèsnocifs.
c) Lecaramel(codeE150)estuncolorantnatureltrèsrépandudansnosproduitsalimentaires.
d) Surlesproduitsalimentaires,onreconnaîtlescolorantsgrâceàleurcode:lalettreEsuivied’unnombrecomprisentre100et180.
2-
boisson code(s) du (ou des) colorant(s)
noms des colorants couleur obtenue
étiquette1 E102
E131
tartrazine
bleupatenté
jaune
bleuétiquette2 E150 caramel brun
Exercice 13
1- Latechniqueutilisées’appellelachromatographie.
2- Lesiropétudiécontientlescolorantsrougeetjaune.
3- Lecolorantquimigre(quisedéplace)leplusviteestlebleucarilestau-dessusdujaune.
4- Lesiropnecontientpasdecolorantbleucaraucunetachebleuen’apparaîtlorsquelescolorantsdusiropseséparent.
5- Lesiropestorangecarilcontientlescolorantsjauneetrougequi,ensemélangeant,donnentlacouleurorange.
Séance 4
Exercice 14
1- L’élèvedoitpréparerdeuxcoupellescontenantdusulfatedecuivreanhydre:
Séquence 5
—©Cned,Physique - chimie 5e40
cc Ildoitensuiteverserdanschacunequelquesgouttesdesliquides:
Ilobserveenfinlacouleurdusulfatedecuivredanschaquecoupelle.
2- Pourréalisercetteexpérience,l’élèvedoitabsolumentrespecterdesconsignesdesécurité:
• ildoitporterdeslunettesdeprotection
• ildoitutiliserdetrèspetitesquantitésdesulfatedecuivreanhydre.
3- L’élèvedevraitobserverunchangementdecouleurdansl’unedescoupelles:lesulfatedecuivredevraitpasserdublancaubleuaucontactduliquidequicontientdel’eau.
Exercice 15
1- Ceproduitestunmélangecarilcontientplusieursconstituants:del’eau,deslégumes,desaromates...
2- Cettesoupeestunmélangehétérogènecarellecontientdesmorceauxdelégumesvisiblesdanslemélange.
3- Pourséparerlesmorceauxdelégumesduresteduliquide,Albertdoitd’abordlaisserdécanterlemélangepuisfiltrerleliquidequisurnage.Iléviteraainsideboucherlefiltre.
Exercice 16
1- Lesdépôtsobservéscontiennentlessels minérauxquiétaientdissousdansleseauxminérales.
2- L’eauminéralequicontientleplusdemagnésiumestl’eau n° 2carunlitredecetteeaucontient110mgdemagnésiumalorsquel’eaun°1n’encontientque34mgparlitre.
Exercice 17
Étiquette 1 Étiquette 2code(s)du(oudes)colorant(s)
E160 E122
E151nomsdescolorants caroténoïdes azorubine
noirbrillant
Séquence 5
©Cned,Physique - chimie 5e— 41
ccExercice 18
Onréaliselachromatographiedecolorantsalimentaires.
Lepapierfiltreutiliséestphotographiéci-dessous:
1- Schémadumontagedelachromatographieréalisée:
2- Lecolorantjaunenecontientqu’unseulconstituant:ils’agitdoncd’uncorpspur.
3- Lecolorantvertcontientdeuxconstituants:ils’agitdoncd’unmélangeetnond’uncorpspur.
4- Lecolorantvertcontientlescolorantsjauneetbleu.Ensemélangeant,ceux-cidonnentlacouleurverte.
Exercice 19
Décantation •
Filtration •
Chromatographie •
•Permetdeséparerlescomposantscolorésd’unmélangehomogène.
•Consisteàlaisseraureposunmélange
•Permetdeséparercertainsconstituantsd’unmélangehétérogène
•Nécessiteunsystèmedechauffage
•Consisteàfairepasserunmélangeàtraversune«grille»
Séquence 5
—©Cned,Physique - chimie 5e42
cc Séquence 6
SÉQUENCE 6
Séance 1
Exercice 11- Àl’intérieurducouvercle,tupeuxobserverdesgouttelettesdeliquide.
2- Pourlacouleurdumélangededépart,toutdépenddusiropquetuasutilisé:• vertes’ils’agissaitdesiropdementhe,• rouges’ils’agissaitdegrenadine...
3- Leliquidevisiblesurlecouverclen’apasdecouleur:ilestincolore.
Apparemment,ils’agitd’eau.
4- Cetteeauliquideprovientdumélangequetuasfaitchauffer.
5- Audépart,l’eauliquiderécupéréesurlecouvercleétaitdanslemélange.
• Enchauffant,cetteeauliquides’esttransforméeenvapeurd’eau.• Cettevapeurd’eaus’estélevéedansl’airdelacasserolepuisestentréeencontactavec
lecouvercle.Maislesgouttelettesobservéessurlecouverclene sont pasdelavapeurd’eaucarla vapeur d’eau est invisible.
• Aucontactducouvercle,lavapeurd’eaus’estdonctransforméeeneauliquide.
Eneffet,lecouvercleestplusfroidquel’intérieurdelacasserole.Àsoncontact,lavapeurd’eauestrefroidie:ilseproduitalorsunetransformationappeléeliquéfactionquitransformelavapeurd’eauengouttesd’eauliquide.
La liquéfaction est la transformation de la vapeur d’eau en eau liquide.
6- Schémadel’expérience:
couvercle
casserole
plaque chauffante
gouttes d'eau liquide
vapeur d'eau
mélange d'eau et de sirop bulles de vapeur d'eau
�- Sioncontinuaitdechauffer,toutel’eauprésentedanslemélangesetransformeraitenvapeurd’eauquisedisperseraitdansl’air.
Ilresteraitalorsaufonddelacasserolelescomposantsdusiropquecontenaitlemélangededépart,enparticulierlescolorants.
�- Audébutdel’expérience,leliquideprésentdanslacasseroleestunmélangehomogèneforméd’eauetdesiropparfaitementmélangésentreeux.
Àlafindel’expérience,surlecouvercle,onrécupèrel’eauquinecontientplusdecolorants.
Celasignifiequecetteexpérienceapermisd’extraire*l’eaudumélange:onadoncséparél’eaudesautresconstituantsdumélange.
* Extraire l’eau : retirer l’eau du mélange.
©Cned,Physique - chimie 5e— 43
ccExercice 2 1- Laboissonàl’orangeprésentedansleballonestunmélangecarellecontientplusieurs
constituants:l’eau(présentedanstouteslesboissons),dessucres,diversadditifsalimentaires(colorants,arômes,conservateurs...)
2- Cetteboissonestunmélangehomogènecarellenecontientpasdepulpe.
3- Ledistillatobtenuestlimpideetincolore:ilaunaspecthomogène.
4- Lescolorantsquirendaientlaboissonorangéesontrestésdansleballon.
5- Dansl’expériencephotographiée,onréaliseletestdel’eau.
Ledistillatfaitbleuirlesulfatedecuivredoncledistillatcontientdel’eau.
6- Laforteodeurd’orangeprouvelaprésenced’arômesdansledistillat. Ledistillatobtenun’estdoncpasuncorpspurcarilcontientaumoinsdeuxconstituants:
l’eauetdesarômes.
REMARQUE : L’aspect incolore et limpide du distillat ne signifie pas qu’il s’agit d’eau pure.
�- Cettedistillationapermisd’extraireunliquide,principalementdel’eau,dumélangehomogènequ’étaitlaboissonàl’orange.
Ellepermetdoncdeséparerlescomposantsd’unmélangehomogène.
Exercice 31- Àl’ébullition,l’eauàl’étatliquideprésentedanslaboissonsetransformeenvapeurd’eau. Cettetransformationquiseproduitdanstoutlevolumeduliquidechaufféàhaute
températureestappeléevaporisation.
2- Surlethermomètre,onlit96°C:c’estlatempératuredelavapeurd’eauenhautdelacolonne.
3- Unefoisarrivéeenhautdelacolonnededistillationlavapeurd’eauvadansleréfrigérant.
4- Leréfrigérantsertàrefroidirlavapeurd’eau.
5- Dansleréfrigérantlavapeurd’eau,enrefroidissant,setransformeeneauliquide:cettetransformationestappeléeliquéfaction.
Séance 2
Exercice 4 1- LesrayonsduSoleilchauffentl’eausalée.Enchauffant,l’eaucontenuedansl’eaudemer
s’évapore:ellesetransformeenvapeurd’eau. Latransformationquialieuestdoncl’évaporation.
2- Lavapeurd’eauproduiteparl’évaporationentreaucontactdufilmplastique:elleseliquéfieenrefroidissantpourdevenirliquide.
Latransformationquialieuestdonclaliquéfaction.
3- Grâceaucaillou,lefilmplastiqueestinclinéverslecentre:lesgouttelettesquiseformentvontdonccoulerdansleverreetnonretomberdansl’eausalée.
4- Lorsquetoutel’eauseseraévaporée,lerécipientcontiendratoutleselquiétaitauparavantmélangéàl’eaudemer.
5- Cedispositifpermetd’extrairel’eaudumélangeconstituéparl’eaudemerenlaséparantduselqu’ellecontient.
Séquence 6
—©Cned,Physique - chimie 5e44
cc Cettetechniqueutilisedeuxtransformationssuccessives:
• laformationdevapeurd’eau(évaporation)parchauffagegrâceàlachaleursolaire,
• l’obtentiond’eauliquideparliquéfactiondelavapeur.
Onretrouveicilesdeuxétapesd’unedistillationetlachaleurduSoleilestlasourcedechaleurnécessaireàlaformationdevapeur:c’estpourquoicedispositifestappelé«distillateursolaire».
Exercice 5 1- a) L’eauminéraleestunmélangehomogènecarellecontientdel’eauetdesselsminéraux
(calcium,magnésium,chlorures...)quinesontpasvisiblesàl’œilnu.
b) Non,onnepeutpasobtenirl’eaud’unepartetlesselsminérauxd’autrepartenfaisantunefiltration.L’eauminéraleestunmélangehomogène:ellenecontientpasde«grainsquipourraientêtreretenusparlesmaillesd’unfiltre.
2-
thermomètre
circulation d'eau de robinet
réfrigérant
verre à pied
distillat
ballon
eau minérale
plaque chauffante
3- a) Àl’ébullition,l’eauliquidesetransformeenvapeurd’eau:c’estunevaporisation.
b) Leréfrigérantsertàrefroidirlavapeurd’eaupourqu’ellesetransformeeneauliquide:c’estuneliquéfaction.
4- Onversequelquesgouttesdudistillatsurdusulfate de cuivre anhydre blanc:aucontactdudistillatlesulfatedecuivredevientbleu,doncledistillatcontientdel’eau.
5- a) L’eauliquideprésentedanslesbécherss’estévaporéedurantplusieursheures.Lavapeurd’eauformée,invisible,s’estdisperséedansl’air.
b) Surlebécher2:onvoitunrésidutrèslégeraufonddubécher. Surlebécher3:ilyaunrésidusolideblancbienvisible.
c) Onpeutenconclurequel’eauminéralecontientbeaucoupplusdeselsminérauxqueledistillatobtenu.
d) Estellearaison:ellearetenuquel’apparence homogène et limpide d’une eau ne suffit pas pour savoir si cette eau est pure.
e) Cettedistillationapermisdeséparerl’eaud’unegrandepartiedesselsminérauxqu’ellecontenaitaudépart.
f) Onpeutobtenirdel’eaupureparcetteméthodeenrecommençantplusieursfoisladistillation.
C’estaveccettetechniquequ’estobtenuel’eaudéminéraliséevenduedanslecommerce.
Quand on distille une eau minérale, l’eau distillée obtenue est presque pure.
Séquence 6
u
©Cned,Physique - chimie 5e— 45
ccExercice 61- L’eaudoucenecontientpasdesel,contrairementàl’eaudemer.
2- Lorsduprocessusdedessalement,leliquidechaufféestl’eaudemer.Ledistillatobtenuestdel’eaudouce(sanssel).
3- Unpayscommel’ArabieSaouditeutiliseleprocédédedessalementdel’eaudemerpourproduiredel’eaudouce.
4- Ceprocédédedessalementestcoûteuxcarilnécessitedel’énergie(chauffage,pompage)etseulslespaysrichespeuventexploiterlessystèmesdedessalementactuels.
Séance 3
Exercice 71- L’eauestprésentesurTerredanslesétatsphysiquessuivants:étatsolide,étatliquideet
étatgazeux.
2-
Les trois états physiques de l’eau
État solide État liquide État gaz
glace
neige
grêle
pluie
mers,océans
nuagesdepluie
nappessouterraines
rivières
fleuves
source
torrent
finesgouttelettes
vapeurd’eau
3- L’eauàl’état gazeuxesttransparentedoncinvisible.
4- a) Cephénomèneestappelélecycle de l’eau.
b) Aucunecraintequelamerdéborde!
L’eaudepluieprovientenmajoritédel’eaudemerquis’estévaporée.Lorsquel’eaudepluierevientàlamer,ellenefaitque«remplacer»l’eaudemerquiacontribuéàlaformationdesnuages.
5- a) Lorsquelesoleilréchauffel’eaudelamer,l’eaus’évaporeetsetransformeengaz:lavapeurd’eau.
Latransformationcorrespondanteestl’évaporation.
REMARQUE : tu as vu dans la séance précédente que le passage de l’eau liquide à l’état de vapeur est aussi appelé vaporisation ; ce nom n’est utilisé que lorsque l’eau est à ébullition.
b) Unnuagedepluieestformédeminusculesgouttelettesd’eau.
L’eaud’unnuagedepluieestdansl’étatliquide.
Séquence 6
—©Cned,Physique - chimie 5e46
cc c)
Tu peux remarquer que la liquéfaction et la vaporisation sont deux transformations inverses l’une de l’autre : on dit que ces changements d’état sont inversibles.
On peut résumer ceci par un schéma unique :
Exercice 8 1- Lorsquel’eauliquidedesnuagessetransformeenneige,ils’agitd’unesolidification:l’eau
passedel’étatdeliquideàl’étatdesolide.
2-
• Lorsqu’elleseréchauffe,laneigefond:ellepassedel’étatsolideàl’étatliquide.
• Cechangementd’étatestappelélafusion.
• L’eaudelaneigen’apasdisparu:elleestpasséeàl’étatliquide.Unepartiearuisseléous’estinfiltréedanslesol,uneautreparties’estévaporéedansl’airambiant.
3-
Exercice 91- Autourdetoitupeuxtrouverdesmétauxàl’étatsolide:l’acierd’unefourchette,lecuivre
d’unetuyauterie,l’ord’unbijou...
Tupeuxaussitrouverd’autresmatériauxcommelesmatièresplastiquesquientrentdanslacompositiondenombreuxobjets..
2- Tupeuxtrouverl’huile,l’essence,ledissolvantàongles,lacolleentube,desproduitsd’entretiencommelewhiteSpirit,lescirespourmeubles...
3- Leferexisteàl’étatliquidemaisilluifautatteindrelatempératurede1535°C!
Leferexisteaussiàl’étatgazeux,àpartirde2750°C...
Nousvivonsavecdestempératuresambiantes1danslesquelleslefern’existequ’àl’étatsolide.
1. Les températures dans lesquelles nous vivons sont appelées températures ambiantes.
Séquence 6
©Cned,Physique - chimie 5e— 4�
cc4- L’huiledetournesolutiliséeencuisineestsolideendessousde–15°C.Iciaussidanslestempératuresambianteshabituelles,l’huilenesetrouvequ’àl’étatliquide.
Exercice 10
1-
• Leplusgrandréservoird’eausurTerresetrouvedans:
® lesnappessouterraines.
˝ lesmersetlesocéans.
® leslacsetlesrivières.
•L’eaudisponibleàlasurfacedelaTerre...
® estcomposéeenmajoritéd’eaudouce.
˝ estcomposéeenmajoritéd’eausalée.
® serépartitpresquedefaçonégaleentreeaudouceeteausalée.
• Depuisl’apparitiondel’eausurTerre,ilyaplusde3milliardsd’années,...
® laquantitéd’eauprésenteensurfaceabeaucoupvariésuiteauxchangementsclimatiques.
˝ laquantitéd’eauprésenteensurfacen’apratiquementpasvarié.
•Lesréserveseneauxdouces...
® sontinépuisablescarl’eaudouceestprésentepartout.
˝ sontunepréoccupationpourl’avenircarellessontlimitées.
2-
a) Laplusgrandepartiedel’eaudoucedisponiblesurTerresetrouveàl’état solide,danslesglacesdespôlesetlesglaciersdesmontagnes.
b) Lediagrammecirculairemontrantlarépartitiondel’eaudouceàlasurfacedelaTerreestle3ème.
vapeur d'eau 0,04 %
eaux souterraines, lacs,rivières 24 %
glaciers 76 %
Séquence 6
—©Cned,Physique - chimie 5e4�
cc Exercice 11
Séance 4
Exercice 121- a) L’eaudesglaçonsestàl’étatsolide.
b) Lerécipientutiliséestunverreàpied Lesmorceauxdeglaceconserventlamêmeformequelquesoitlerécipient.
On dit que les morceaux de glace ont une forme propre. C’est le cas de tous les solides.
Exercice 131- Lelaitestàl’étatliquide.
2- Lelaitn’apaslamêmeformedanslesdifférentsrécipients:ilprendàchaquefoislaformedurécipientquilecontient.
3- Lelaitn’apasdeformepropre:comme tous les liquides,ilchangedeformeselonlerécipient.
Exercice 141- a) Onnepeutpasdirequelabouteilleestvide:elleestremplied’airquiestungaz
invisible.
b) Enfaisantcesexpériences,tuobservesquetupeuxassezfacilementdéformerlabouteilleremplied’air.
c) Parcontreilesttrèsdifficiledeladéformerlorsqu’elleestremplied’eau.
Lorsquetuappuiessurlabouteille,tucompressessoncontenuenessayantderéduiresonvolume(c’est-à-direlaplacequ’iloccupe).
d) L’airestungaz,l’eaudurobinetestliquide:ilestplusfacilederéduirelevolumedel’airqueceluidel’eauliquide.
e) Cetteexpériencemontrequel’airestcompressible : on peut réduire son volume.
C’est le cas de tous les gaz.
Séquence 6
©Cned,Physique - chimie 5e— 4�
cc2- Leparfumestunliquidetrèsvolatil:ils’évaporetrèsfacilementpourdonnerungazparfumé.C’estcegazquel’onsentenlerespirant.
Silamamand’Émilieasentil’odeurduparfumdèssonentréedanslamaisonc’estparcequelegazparfumés’estrépandudanstoutelamaison.
Touslesgazontlamêmecaractéristique:ilsoccupenttoutlevolumequileurestoffert.Onditqueles gaz sont expansibles.
Exercice 15 1-
Lasurfacelibredel’eauestplane(onpréfèrecetermeà«plate»).
2-
Lasurfacelibredel’eaunechangepasd’inclinaison:soninclinaisonrestehorizontale.
Exercice 161-et2-
3- Lessurfaceslibresdesliquidessonttoujoursplanesethorizontales.
Exercice 17 1- Lorsqu’onréchauffedel’eauliquide,celle-cisetransformeengaz (vapeur d’eau).
Cechangementd’étatestappeléévaporation.
Séquence 6
—©Cned,Physique - chimie 5e50
cc 2- Pendantunedistillation,lorsquelavapeurpassedansleréfrigérant,elleserefroidit:
cetteeaupassedel’étatgazeuxàl’étatliquide.
Cechangementd’étatestappeléliquéfaction.
3- Onremplitunbacàglaçonsd’eaudurobinet.Cetteeauestàl’étatliquide.Onplacelebacàglaçonsdansuncongélateurpendantplusieursheures.
Lorsqu’onsortcebacducongélateur,l’eauestpasséeàl’étatsolide.
Lechangementd’étatquiaeulieudanslecongélateurestunesolidification.
4- Onmetdesglaçonsdansunverredementheàl’eau.Progressivement,lesglaçonsdisparaissent:l’eaudesglaçonsestpasséedel’étatsolideàl’étatliquide.
Lechangementd’étatquiaeulieudansleverreestunefusion.
5- L’eauàl’étatsolideauneformepropre:elleconservesaformequelquesoitlerécipientquilacontient.
Parcontre,enfondantcetteeaudevientliquideetn’aplusdeformepropre.
6- L’eauàl’étatdegazs’échapped’unrécipientouvertpouralleroccupertoutlevolumequiluiestoffert.
�- Lasurfacelibreden’importequelliquideesttoujoursplaneethorizontale.
Séance 5
Exercice 181-
La méthode de séparation utilisée s'appelle :
entonnoir
nom du liquide :filtratil s'agit d'un mélangehomogène
nom de la verrerie :
nom de la verrerie :erlenmeyer
la filtrationb) L
Séquence 6
©Cned,Physique - chimie 5e— 51
cc2-
nom de la verrerie :colonne de distillation
circulation d'eau nom de la verrerie :tube à essai
nom du liquide :distillatil s'agit d'un liquide :limpide
nom de la verrerie :réfrigérant
nom de la verrerie : ballon
3- a) Laséparationd’unliquideetdesparticulesqu’ilcontientparpassageàtraversunfiltreestunefiltration.
b) Laséparationdesconstituantsd’unmélangeparébullitiondumélangesuivieparunpassagedansunréfrigérantestunedistillation.
c) Lorsqu’onlaissereposerunmélangehétérogène,lesparticulessedéposentlentementaufonddurécipient:ils’agitd’unedécantation.
d) Afindenepasboucherlefiltre,ilfautfaireprécéderlafiltrationd’unedécantation.
e) Latechniquequiconsisteàséparerlesdifférentsconstituantsd’uncolorantenlesfaisantmigrersurunefeuilledepapierfiltreestappeléechromatographie.
Exercice 19
Lestroiserreurssontcorrigéesenrouge:
Séquence 6
—©Cned,Physique - chimie 5e52
cc Exercice 201- Enmétéorologie,uneprécipitationdésigneuneformesouslaquellel’eaudel’atmosphère
tombesurlesol.Cepeutêtredelapluie,delaneige,delarosée,dubrouillard...
2- Lesprévisionsmétéorologiquessontutilesdansdiversdomaines:
• Dansletransportroutier:ilestutileparexempledeprévoirlerisquedeverglasafind’avertirlesautomobilistesd’undangerpotentiel.
• Dansledomainedelasanté:durantlespériodesdegrandeschaleurs,certainesmassesd’airpeuventfavoriserlaconcentrationdepolluantsauniveaudusol.Onrecommandealorsauxpersonnessouffrantdetroublesrespiratoiresdelimiterleursactivités.
• Dansl’agriculture,lesrécoltesprévuespeuventêtreavancéesouretardéesenfonctiondesprévisionsmétéorologiques.
• Dansledomainemaritime,àl’arrivéed’unetempête(etdefortbrouillard)ilestvivementdéconseilléauxmarinsdeprendrelamer.
• Dansletourisme:avantuneexcursionenmontagne,lesorganisateursdoiventvérifierlesbonnesconditionsmétéoafind’assurerlasécuritédugroupe.
3- a) Unhygromètremesurelaquantitédevapeurd’eaucontenuedansl’air(humidité).
b) Avecundegréhygrométriquede80%,l’airesthumidecarilcontientbeaucoupdevapeurd’eau.
4- Enrefroidissant,lavapeurd’eaudel’atmosphèrepasseàl’étatliquide:ils’agitd’uneliquéfaction.
Silatempératureestsuffisammentbasse,cetteeauliquidepeutànouveauchangerd’étatetpasseràl’étatsolide:ils’agitd’unesolidification.
5-
Eau à l’état solide Eau à l’état liquide Eau à l’état gazeuxneige
grêle
cristauxdeglace
bruine
pluie
brouillard
eaudemer
vapeur
6- Lesstrato-cumulusoulescumulonimbussontsusceptiblesdedonnerdesaversesd’eauàl’étatsolidesousformedeneigeoudegrêle.
�- Lesnuagesapparaissentnoirslorsqu’ilssonttrèsépais,donctrèschargéseneausousformedegouttelettesliquidesoudecristauxdeglace:ilsnelaissentalorspasserquetrèspeudelumièreduSoleil.C’estpourquoicesnuagesfoncés,menaçants,annoncentleplussouventdesprécipitations.
LesnuagesquinousapparaissentblancssontaucontrairemoinschargéseneauetlalumièreduSoleillestraverseplusfacilement.
Séquence 6