Bilan de physique-chimie

Exercice 1

Réponse : L’état gazeux

Un gaz occupe tout l’espace qui lui est offert : il n’a ni forme propre ni volume propre. Un liquide a un volume propre mais prend la forme du récipient ; un solide a une forme et un volume propres.

1. Solide : forme propre et volume propre
2. Liquide : volume propre seulement
3. Gaz : ni l’un ni l’autre

Exercice 2

Réponse : Faux

C’est faux. Dans le modèle particulaire, les particules d’un gaz sont éloignées, désordonnées et très agitées. C’est pour cela qu’un gaz est compressible : il y a beaucoup d’espace vide entre les particules.

Exercice 3

Réponse : 1 → A · 2 → B · 3 → D · 4 → C

Chaque changement d’état a un nom précis. Il faut bien repérer l’état de départ et l’état d’arrivée.

1. Un glaçon qui fond : fusion (solide → liquide)
2. De l’eau qui gèle : solidification (liquide → solide)
3. De l’eau qui bout ou s’évapore : vaporisation (liquide → gaz)
4. La buée sur une vitre froide : liquéfaction (gaz → liquide)

Exercice 4

Réponse : Elle reste constante à 0 °C

Pendant le changement d’état d’un corps pur, la température reste constante : on observe un palier. Pour l’eau pure, le palier de fusion est à 0 °C (100 °C correspond à l’ébullition).

1. La température de la glace monte jusqu’à 0 °C
2. Elle reste à 0 °C tant qu’il reste de la glace : c’est le palier de fusion
3. Quand toute la glace a fondu, la température recommence à monter

Exercice 5

Réponse : 250 g

Lors d’un changement d’état, la masse se conserve : le nombre de particules ne change pas, seule leur organisation change. Comme le flacon est fermé, rien n’entre et rien ne sort.

1. Changement d’état : fusion de la glace
2. La masse se conserve
3. Masse finale : 250 g

Exercice 6

Réponse : 25 cm³

C’est la méthode par déplacement d’eau : le volume du caillou est égal à l’augmentation du volume lu sur l’éprouvette. On utilise ensuite 1 mL = 1 cm³.

1. V = 85 − 60 = 25 mL
2. 1 mL = 1 cm³, donc V = 25 cm³

Exercice 7

Réponse : 270 g

Lors d’une dissolution, la masse se conserve : le sucre n’a pas disparu, il est dispersé dans l’eau.

1. m(solution) = m(solvant) + m(soluté)
2. m(solution) = 250 + 20
3. m(solution) = 270 g

Exercice 8

Réponse : L’évaporation de l’eau

Le sel dissous passe à travers un filtre et ne se dépose pas au fond : filtration et décantation ne le séparent pas. En chauffant, l’eau (le solvant) s’évapore et le sel (le soluté) reste dans le récipient.

1. Filtration : retient seulement les particules solides non dissoutes
2. Décantation : sépare un solide qui tombe au fond
3. Évaporation : le solvant part, le soluté reste

Exercice 9

Réponse : bleu

Le sulfate de cuivre anhydre blanc devient bleu en présence d’eau. Ce test montre que l’eau est présente, mais il ne dit pas si cette eau est pure.

Exercice 10

Réponse : Faux

C’est faux. Par rapport au quai, la position du passager change : il est en mouvement. Il est immobile seulement par rapport au train (son siège). Un mouvement se décrit toujours par rapport à un référentiel.

Exercice 11

Réponse : Curviligne

La trajectoire est l’ensemble des positions successives de l’objet. Celle du ballon est une courbe qui n’est ni une droite ni un cercle : elle est curviligne.

1. Rectiligne : une droite
2. Circulaire : un cercle
3. Curviligne : une courbe quelconque, comme celle du ballon

Exercice 12

Réponse : ralenti

Pendant chaque intervalle de temps, le palet parcourt une distance de plus en plus courte : sa vitesse diminue, le mouvement est ralenti.

1. Écarts constants : uniforme
2. Écarts de plus en plus grands : accéléré
3. Écarts de plus en plus petits : ralenti

Exercice 13

Réponse : 75 km/h

La vitesse moyenne est la distance parcourue divisée par la durée. Avec des km et des h, on obtient des km/h.

1. v = dt
2. v = 1502
3. v = 75 km/h

Exercice 14

Réponse : 72 km/h

Pour passer des m/s aux km/h, on multiplie par 3,6, car 1 m/s = 3 600 m/h = 3,6 km/h.

1. v = 20 × 3,6
2. v = 72 km/h

Exercice 15

Réponse : Le plastique

Les métaux (cuivre, aluminium, fer) sont des conducteurs : ils laissent passer le courant. Le plastique ne le laisse pas passer dans les conditions habituelles : c’est un isolant, utilisé pour gainer les fils électriques.

Exercice 16

Réponse : Faux

C’est faux. Dans un circuit en série, les dipôles forment une seule boucle. Si une lampe grille, le circuit est ouvert : le courant ne circule plus et l’autre lampe s’éteint aussi.

Exercice 17

Réponse : Le générateur est en court-circuit : un courant très intense fait chauffer les fils

Les deux bornes reliées par un simple fil : le générateur est en court-circuit. Il débite un courant très intense, les fils chauffent et cela peut provoquer un incendie. Il ne faut jamais le faire.

Exercice 18

Réponse : Le vent

Le vent se renouvelle sans cesse à l’échelle humaine : c’est une source renouvelable. Le pétrole et le charbon mettent des millions d’années à se former, et l’uranium ne se reforme pas : leurs réserves s’épuisent.

Exercice 19

Réponse : 1 → C · 2 → B · 3 → A · 4 → D

L’énergie utile est celle pour laquelle on utilise l’appareil. La lampe, le moteur et le radiateur reçoivent de l’énergie électrique ; le panneau photovoltaïque reçoit de l’énergie lumineuse.

1. Lampe : électrique → lumineuse (utile) + thermique (perdue)
2. Moteur : électrique → cinétique (utile) + thermique (perdue)
3. Panneau photovoltaïque : lumineuse → électrique (utile) + thermique (perdue)
4. Radiateur : électrique → thermique (c’est justement ce qu’on veut)

Exercice 20

Réponse : 100 J

L’énergie se conserve : l’énergie reçue est égale à l’énergie utile plus l’énergie perdue.

1. Énergie reçue = énergie utile + énergie perdue
2. 500 = 400 + énergie perdue
3. Énergie perdue = 500 − 400 = 100 J

Exercice 21

Réponse : La flamme d’une bougie

Une source primaire produit sa propre lumière : c’est le cas de la flamme. La Lune, le livre et le mur sont des objets diffusants : ils renvoient seulement la lumière qu’ils reçoivent.

Exercice 22

Réponse : Faux

C’est faux. L’œil est un récepteur : il n’envoie rien. On voit un objet quand de la lumière issue de cet objet (produite ou diffusée) entre dans l’œil.

Exercice 23

Réponse : Parce que la lumière se propage en ligne droite et ne contourne pas le carton

Dans l’air, milieu transparent et homogène, la lumière se propage en ligne droite. Le carton opaque arrête les rayons qui iraient de la lampe vers l’œil : aucune lumière de la lampe n’entre dans l’œil.

Exercice 24

Réponse : propre · portée

L’ombre propre est sur l’objet (le côté non tourné vers la lampe). L’ombre portée est la zone que la lumière n’atteint pas, sur l’écran situé derrière l’objet.

Exercice 25

Réponse : 1,28 s

On utilise la relation v = dt, écrite sous la forme t = dv. Les distances sont en km et la vitesse en km/s : la durée est en secondes.

1. t = dv
2. t = 384 000300 000
3. t = 1,28 s