Pourquoi la canette s’écrase-t-elle 




Stage : « Développer les compétences de la 5e à la Terminale » Session 2014-2015

Documents produits pendant le stage, les 06 et 07 novembre 2014 à Valognes par
Thème : Différencier ses activités
☐ Collège (4e)

Remarque : ces documents n’ont pas été soumis à l’expérimentation en classe.


 

4 ème La pression

Pourquoi la canette s’écrase-t-elle ?

Observations :

On met un fond d’eau dans une canette vide puis on chauffe (situation A). Lorsque de la buée sort on retourne la canette dans une cuve à eau contenant de l’eau froide (situation B).On observe alors que la canette s’écrase sur elle-même. (situation C)


Situation A

Situation B

Situation C

Niveau expert : Pourquoi la canette s’écrase-t-elle ?

Vous devez :

- En ne s’intéressant qu’aux molécules constituant l’air, proposer des modèles moléculaires pour les situations A, B et C.

- Répondre à la question en utilisant le vocabulaire suivant : pression, température, vitesse des molécules, et nombre de chocs.

Niveau 2 : Modélisation des situations A, B et C

On ne s’intéresse qu’aux molécules constituant l’air.

  • Situation A : La pression de l’air

Proposer une représentation moléculaire de la situation A. On imaginera que la canette est transparente afin de visualiser les molécules à l’intérieur. Vous devez donc représenter les molécules à l’intérieur et à l’extérieur de la canette et faire une légende.

Légende :

= …........................

= ….........................



  • Situation B : Effet produit par une augmentation de température

Après avoir répondu aux questions 1 et 2 ,

proposer une représentation moléculaire de la situation B
1) La canette est ouverte. Sachant que l’augmentation de température signifie une plus grande agitation des molécules, leur nombre à l’intérieur de la canette est-il modifié ?



2) La canette dans cette situation ne s’est pas écrasée, les pressions à l’intérieur et à l’extérieur sont donc identiques. Expliquer cela à l’aide de la vitesse des molécules.



  • Situation C : Effet produit par une diminution de la température

3) Quelle précaution a été prise pour garder le même nombre de molécules ?



4) Qu’arrive-t-il aux molécules lorsque l’on retourne la canette dans de l’eau froide ?



5) Pourquoi la canette s’écrase-t-elle alors ?



Pour conclure :

Compléter ce texte à l’aide des mots : chocs, température, vitesse, molécules, nombreuses.

La pression exercée par un gaz sur une paroi résulte des ............................. des …........................ sur cette paroi. Les.......................................... sont d’autant plus importants que les molécules sont …........................... et/ou que leur................................................... est élevée.

La vitesse des molécules augmente avec la …......................................

Coup de pouce :

n°1 : diazote dioxygène
n°2 : N2 = 80 %O2 = 20 %

Niveau 1 : Modélisation des situations A, B et C

Les schémas sur fond jaune doivent être complétés par le professeur

On ne s’intéresse qu’aux molécules constituant l’air.

  • Situation A : La pression de l’air

Parmi les trois représentations suivantes, choisir la représentation moléculaire correspondant à la situation A :
(on imaginera que la canette est transparente afin de visualiser les molécules à l’intérieur).

Légende :

molécule de diazote
molécule de dioxygène Attention aux proportions des gaz

80 % de O2
20 % de N2

50 % de O2
50 % de N2

20 % de O2
80 % de N2

D’un point de vue moléculaire comment expliquer la pression sur les parois ?



  • Situation B : Effet produit par une augmentation de température

Après avoir répondu aux questions 1 et 2 , choisir, parmi les trois représentations suivantes, la représentation moléculaire correspondant à la situation B :
1) La canette est ouverte. Sachant que l’augmentation de température signifie une plus grande agitation des molécules, leur nombre à l’intérieur de la canette est-il modifié ?



2) La canette dans cette situation ne s’est pas écrasée, les pressions à l’intérieur et à l’extérieur sont donc identiques. Expliquer cela à l’aide de la vitesse des molécules.




proposition a :
Plus de molécules à l’intérieur que dans la situation A et les molécules sont plus rapides

proposition b :
Moins de molécules à l’intérieur que dans la situation A mais elles sont sont plus rapides

proposition c :
Autant de molécules à l’intérieur que dans la situation A et ellessont plus rapides
  • Situation C : Effet produit par une diminution de la température 3) Quelle précaution a été prise pour garder le même nombre de molécules ?

    4) Qu’arrive-t-il aux molécules lorsque l’on retourne la canette dans de l’eau froide ?



    5) Pourquoi la canette s’écrase-t-elle alors ?



    Pour conclure :

Compléter ce texte à l’aide des mots : chocs, température, vitesse, molécules, nombreuses.

La pression exercée par un gaz sur une paroi résulte des …............................. des …........................ sur cette paroi. Les ….......................................... sont d’autant plus importants que les molécules sont …........................... et/ou que leur................................................... est élevée.

La vitesse des molécules augmente avec la …......................................

coup de pouce n°1 : N2 = 80 % O2 = 20 %

coup de pouce n°2 : il y a 3 traits sous chaque molécule au lieu de 2 : que cela signifie-t-il ?

Documents joints

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