51
c c Séquence 1 SÉQUENCE 1 Séance 1 Exercice 1 a) La solution t’est donnée sur les photos du b. b) Cas 1 : Le plot central de la lampe est en contact avec la borne + de la pile, et le culot de la lampe avec la borne – de la pile. Cas 2 : Le culot de la lampe est en contact avec la borne + de la pile, et le plot central de la lampe avec la borne – de la pile. c) Si l’une des bornes de la lampe n’est pas en contact avec une borne de la pile, la lampe ne s’allume pas. d) Si la pile est très usée, la lampe reste éteinte. Conclusion : Pour qu’une lampe brille, ses deux bornes doivent être en contact avec les deux bornes de la pile. e) Le rôle de la pile est donc de fournir le courant électrique qui provoque l’allumage de la lampe. Exercice 2 Le rôle du fil de connexion est de permettre le passage du courant électrique (dans cet exercice de la pile à la lampe). Exercice 3 1- C’est un interrupteur. 2- Le dipôle nécessaire pour que le courant électrique circule est une pile. Il appartient à la catégorie des générateurs. 3- Lorsque l’interrupteur est ouvert, la lampe ne brille pas parce que le circuit est ouvert. 4- Lorsque l’interrupteur est fermé, la lampe brille parce que le circuit est fermé. Exercice 4 D I P O L E O U V E R L A M F E R M E M O T E U R N E R U T E R G E N E R A T E U R p E Séance 2 Exercice 5 a) L’interrupteur est ouvert car la lampe ne brille pas. b) Je dois fermer l’interrupteur pour que la lampe s’allume. c) Lorsque je ferme mon circuit, le moteur tourne. © Cned, Physique - chimie 5e 2

Séquence 1 SÉQUENCE 1 - f2.quomodo.comf2.quomodo.com/0DC3D9A1/uploads/104/Physiques -Livret-corriges... · c Séquence 1 SÉQUENCE 1 Séance 1 Exercice 1 a) La solution t’est

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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