Compressibilité et expansibilité des gaz par rapport aux liquides incompressibles

5ème · Physique-Chimie 5ème

À retenir

• Dans une seringue fermée hermétiquement : - Quand on pousse le piston, le volume du gaz DIMINUE et sa pression AUGMENTE : le gaz est compressible. - Quand on tire le piston, le volume du gaz AUGMENTE et sa pression DIMINUE : le gaz est expansible. • Pour un liquide (comme l'eau) : on ne parvient pratiquement pas à enfoncer le piston d'une seringue bouchée remplie de liquide. Les liquides sont pratiquement INCOMPRESSIBLES.

Le cours

Compressibilité et expansibilité des gaz par rapport aux liquides incompressibles • Dans une seringue fermée hermétiquement : - Quand on pousse le piston, le volume du gaz DIMINUE et sa pression AUGMENTE : le gaz est compressible. - Quand on tire le piston, le volume du gaz AUGMENTE et sa pression DIMINUE : le gaz est expansible. • Pour un liquide (comme l'eau) : on ne parvient pratiquement pas à enfoncer le piston d'une seringue bouchée remplie de liquide. Les liquides sont pratiquement INCOMPRESSIBLES. Comprendre avec les molécules • Dans un gaz, les molécules sont très éloignées les unes des autres : en poussant le piston, on les rapproche (compression) ; en le tirant, elles s'écartent et occupent tout l'espace offert (expansion). • Dans un liquide, les molécules sont déjà au contact les unes des autres : on ne peut pratiquement pas les rapprocher, le volume reste fixe. • Mini-exemple : une seringue bouchée contenant 60 mL d'air peut être comprimée jusqu'à environ 30 mL en poussant fort sur le piston ; remplie de 60 mL d'eau, son piston ne bouge pas de façon visible. Astuce et méthode clé Retiens la règle inverse : pour une quantité de gaz enfermée (à température constante), quand le volume diminue, la pression augmente, et quand le volume augmente, la pression diminue ! Piège classique à éviter Ne dis pas que le gaz disparaît quand on le comprime : la masse de gaz et le nombre de molécules restent exactement identiques.

Dans ce chapitre

• Propriétés macroscopiques des solides, liquides et gaz du Cycle 3
• Mesure précise de la masse avec une balance et tarage de 6ème
• Lecture et mesure de volume avec une éprouvette graduée de 6ème
• Les trois états de l'eau sur Terre et vocabulaire des changements d'état
• Solidification et fusion de l'eau pure : paliers de température à 0 °C
• Ébullition de l'eau pure : vaporisation et palier de température à 100 °C
• Vaporisation de l'eau d'un mélange : absence de palier de température fixe
• Conservation rigoureuse de la masse lors d'un changement d'état
• Variation du volume lors d'un changement d'état (cas particulier de l'eau qui gèle)
• Pression d'un gaz : définition, manomètre et unité légale hectopascal (hPa)
• Compressibilité et expansibilité des gaz par rapport aux liquides incompressibles
• Modèle particulaire microscopique simplifié : molécules ordonnées, désordonnées et dispersées
• Interprétation particulaire microscopique des changements d'état
• Bilan : Synthèse et méthode sur les états de la matière et les changements d'état en 5ème