1
Q
Quelles propriétés distinguent les solides, les liquides et les gaz ? (Volume, forme)
A
- Un solide a un volume défini et une forme définie
- Un liquide a un volume défini et une forme non-définie
- Un gaz a une volume non-défini et une forme non-définie
2
Q
Quelles sont les idées clés du modèle particulaire de la matière ?
A
- Toute matière est composée de minuscules particules
- Différentes substances sont constituées de différentes particules
- Il y a plus de particules dans un volume donné de solide, que de liquide et de gaz. - Les particules sont toujours en mouvement
- Solides - les particules bougent un peu
- Liquides - les particules bougent à une vitesse moyenne
- Gaz - les particules bougent partout à une vitesse extrême
3.Il y a des forces d’attraction entre les particules(peuvent être attaché ou lié ensemble:)
- Quelques particules (comme l’eau) ont plus d’attraction pour les particules que d’autres (comme le sel) - Les particules ont de l’espace entre eux
3
Q
Décrire l’action des particules dans les solides, les liquides et les gaz.
A
- Un solide a des particules très rapprochées les unes des autres. Elles sont tellement rapprochées qu’il n’y a presque pas d’espace pour qu’ils bougent, alors ils ne vibrent presque pas.
- Les particules dans un liquide ont assez d’énergie pour s’éloigner les unes des autres et vibrent un peu plus que les solides. Les particules dans un liquide ne sont pas trop rapprochées.
- Les particules de gaz sont extrêmement éloignées les unes des autres et il y a beaucoup d’espaces entre elles, alors ils vibrent et bougent énormément.
4
Q
Décrire les changements d’état et la terminologie utilisée, lorsqu‘une substance subit un changement d‘état spécifique.
A
- Solide à Liquide: Fusion (ou liquéfaction)
- Solide à Gaz: Sublimation
- Liquide à Solide: Congélation (ou solidification)
- Liquide à Gaz: L’évaporation
- Gaz à Solide: Condensation solide
- Gaz à Liquide: Condensation
5
Q
Comment la matière est-elle classée ? (Tableau)
A
- Toute matière est divisée en deux classifications
- Substances pures:
- Contiennent seulement un type de particules
- Peuvent exister dans les trois états de la matière: solide, liquide et gazeux
- Éléments
- ex. Fer, or et oxygène
- Composés
- ex. Eau, sel et sucre - Mélanges
- Contiennent deux ou plusieurs substances pures
- Homogènes (solutions):
- Ont l’apparence d’une seule substance
- Contiennent des particules de différentes substances
- ex. vinaigre et air pur
- Hétérogènes (mélanges mécaniques):
- Faits de deux ou plusieurs parties visibles
- Sont formés de différents types de particules qui restent ensemble
- ex. Sol, sang et béton
- Suspension
- Un mélange nuageux dans lequel des gouttelettes ou de minuscules morceaux d’une substance sont détenus dans une autre substance ; si laissée non-touché, ses parties seront généralement séparer après du temps. Les particules se font régler lentement après le mélange.
- Colloïde:
- Un mélange nuageux dans lequel de très petites particules restent en suspension dans le liquide. Les colloïdes sont considérés comme entre une solution et une suspension.
6
Q
Quelle est la différence entre un mélange homogène et hétérogène ?
A
- Pour les mélanges homogènes, tu n’es pas capable de différencier les différents constituants dans la solution.
- Pour les mélanges hétérogènes, tu est capable de voir les différents constituants dans le mélange.
7
Q
Décrire une suspension, un colloïde et une émulsion.
A
Une suspension est un mélange où de petites particules solides flottent dans un liquide, mais ne se dissous pas. Avec le temps, les particules finissent par se déposer au fond.
Par exemple, dans un verre d’eau avec de la terre, la terre flotte au début, mais elle se dépose au fond après
- Un colloïde est un mélange ou il y a des minuscules gouttelettes qui restent en suspension. Les particuls sont (plus grandes que celles d’une solution, mais plus petites que celles d’une suspension) .
Exemples : le lait, la mayonnaise, ou les nuages.
- Une émulsion est quand on ajoute un agent émulsifiant pour garder les particules des suspensions ensemble pour même plus de temps.
8
Q
Quelles conditions doivent être réunies pour permettre à un matériau de se dissoudre dans un autre matériau ?
A
Il faut que les particules de l’eau soient capables de dissoudre une particule de la substance. Si elles ne sont pas capables, la substance ne se dissout pas.
9
Q
Expliquer la différence entre un soluté et un solvant.
A
- Le soluté est la substance qui se dissout dans une solvant pour former une solution.
- Le solvant est la substance qui dissout un soluté pour former une solution.
10
Q
Pourquoi l‘eau est-elle appelée « le solvant universel » ?
A
Car elle peut dissoudre de nombreuses substances.
11
Q
Qu‘est-ce qui affecte la vitesse à laquelle un matériau se dissout ?
A
- Agitation
- Superficie
- Température
- *Pression
12
Q
Qu‘est-ce qu‘une solution saturée ?
A
Une solution où aucune soluté ne peut être dissoute dans le solvant, quantité parfaite.
13
Q
Pourquoi certaines substances sont-elles insolubles ?
A
Certaines substances sont insolubles car ils sont plus attirés vers leurs propres particules que les particules du solvant
14
Q
Décrire la méthode de séparation « tente du désert ».
A
Ce procès est très similaire à la distillation. Il y a de l’eau dans un plat (impure) , une feuille de plastique transparente par-dessus (en forme de tente) et deux verres d’eau aux extrémités de la feuille en plastique. Quand c’est placé en dessous du soleil, l’eau dans un plat (impure) va s’évaporer en laissant les éléments impures dans le plat, il va se condenser sur la feuille de plastique transparente et va couler dans les verres aux extrémités. Maintenant l’eau dans les verres est pure car toutes les substances impures sont restées dans le plat.
15
Q
Qu‘est-ce que le dessalement ?
A
C’est enlever le sel de l’eau pour qu’elle soit potable et sécuritaire à boire.
16
Q
Décrire comment la distillation permet de séparer les parties d‘une solution.
A
Ça permet aux particules de se séparer car quand l’eau est refroidie, elle s’évapore (sans le soluté) ensuite elle est apportée dans un condenseur qui la refroidit et elle revient en eau liquide, mais sans le soluté, alors de l’eau pure.
17
Q
Comment le pétrole est-il séparé et les fractions sont-elles collectées?
A
- Le pétrole est séparé en faisant un procédé appelé distillation fractionnée. La distillation fractionnée leur permet d’obtenir les différents produits pétroliers.
- Les fractions sont collectées en utilisant la distillation. Quand le pétrole est réchauffé à une certaine température, un certain type de pétrole s’évapore et va se condenser dans un des tuyaux. Ce processus continue jusqu’à temps que tout soit collecté.
18
Q
Comment le minerai (comme l‘or) est-il extrait et collecté ?
A
- Premièrement, pour extraire l’or, il faut le dynamiter et broyer le minerai. Ensuite, ceci est mélangé avec de l’eau pour créer une fine suspension. Après cela, on ajoute des produits chimiques pour dissoudre l’or (ce qui n’est pas de l’or ne se dissout pas). Le liquide est ensuite filtré; les impuretés qui n’ont pas été dissous ne vont pas passer mais l’or qui a été dissous va passer.
- Pour collecter l’or, du zinc est ajouté à la solution pour faire précipiter l’or. L’or coule au fond et est transporté dans un récipient collecteur.
19
Q
Décrire, en termes généraux, comment le sucre est transformé à partir de la canne à sucre.
A
- Les tiges de cannes à sucre et betteraves à sucre sont transportées aux usines (sans leurs feuilles).
- Les tiges sont lavées, coupées et déchiquetées.
- Les cannes et betteraves sont ensuite immergées dans le l’eau bouillante pour dissoudre le sucre.
- Le mélange est chauffé et a des produits chimiques ajoutés pour rendre le mélange facile à filtrer les impuretés à la prochaine étape.
- La solution est filtrée pour enlever les impuretés.
- La solution pure de sucre et d’eau est mise dans des évaporateurs qui séparent l’eau et le sucre majoritairement.
- Le mélange est encore beaucoup trop dissous et doit être mis dans un cuiseur sous vide. On utilise un cuiseur sous vide pour enlever le reste de l’eau, mais sans que le “jus” se caramélise.
- Ensuite, les cristaux sont mis dans une centrifugeuse qui tourne très haute vitesse comme une machine à laver.
- Le liquide et les cristaux sont collectés et transportés dans une sucrerie.
- Dans la sucrerie, ils rincent les cristaux et filtrent toute la solution. Voilà qu’on a atteint le sucre blanc. - Le liquide de reste est utilisé pour faire plusieurs différents types de sucre brun.
20
Q
Comment mesure-t-on l‘épaisseur ou la finesse d‘un fluide et comment s‘appelle-t-on ?
A
- La mesure pour calculer la viscosité est appelé la vitesse d’écoulement. Le plus vite que cela s’écoule, le moins visqueux qu’il est. Le plus lent qu’il s’écoule, le plus visqueux qu’il est.
- On appelle cela la viscosité.
21
Q
Décrire quelques applications pratiques des connaissances sur la viscosité.
A
- La viscosité est importante pour contrôler la précision des peintures et des vernis;
- Pour faire du rouge à lèvre, il faut que tous les ingrédients aient une certaine viscosité pour qu’ils puissent tous se mélanger ensemble.
22
Q
Comment la viscosité des différents fluides est-elle affectée par la température ?
A
- Quand un liquide est chauffé, sa viscosité diminue:
- Pourquoi? Car dans chaque matière, il y a un frottement ou une friction interne, ce qui est causé par les forces d’attraction entre les particules. Différente substance ⤏ différentes particules ⤏ différentes forces d’attraction entre les particules. Lorsque la température d’une substance augmente, les forces d’attraction entre les particules de cette substance diminuent. - Quand un liquide est refroidi, sa viscosité augmente:
- Pourquoi? Car dans chaque matière, il y a un frottement ou une friction interne, ce qui est causé par les forces d’attraction entre les particules. Différente substance ⤏ différentes particules ⤏ différentes forces d’attraction entre les particules. Lorsque la température d’une substance diminue, les forces d’attraction entre les particules de cette substance augmentent.
23
Q
Calculer la densité à l‘aide d‘une formule.
A
- Masse volumique ou densité (d)
- Masse (m)
- Volume (v)
- d = m/v
24
Q
Comment la masse et le volume sont-ils liés lors de la détermination de la densité (ou masse volumique) ?
A
Puisque pour calculer la densité, c’est la masse divisée par le volume, si la masse augmente, sa densité va être plus grande, mais si le volume augmente, sa densité va être plus petite. C’est pour ça que l’eau a une densité supérieure à la densité de la glace.
25
Décrire la densité des solides, des liquides et des gaz, à l‘aide du modèle particulaire (MPM)
- Gaz: Puisque les gaz ont une extrêmement petite masse et un grand volume, sa densité est vraiment petite car si on divise un très petit nombre plusieurs fois, cela va faire un même plus petit nombre.
- Liquide: Puisque la masse d’un liquide est un peu plus grande que son volume, sa densité va être un peu plus grande.
- Solide: Les solides ont un volume moyen, mais une grande masse, sa densité est élevée.
26
Comment la densité (calculée en divisant la masse par le volume) affecte le changement de température?
L'eau froide et dense descend en profondeur tandis que l'eau chaude et de plus faible densité remonte en surface. Lorsqu'elle s'approche des pôles, l'eau de surface se refroidit, elle devient plus dense puis se dirige vers le fond.
27
Comment est déterminée la flottabilité?
- Pour qu’une substance flotte sur l’autre, il faut que la substance qui flotte soit moins dense que l’autre.
- Pour qu’un objet flotte sur l’eau, il faut qu’il soit moins dense que l’eau. Autrement dit, sa masse volumique doit être plus petite que 1 g/ml.
- Ex. Une bille de bois flotte sur l’eau (0,7 g/ml) et un diamant coule (3,5 g/ml).
28
Décrire comment un navire (en acier) peut flotter.
- La force de flottabilité de l’eau sur le bateau est égale à la masse de l’eau qui se fait déplacée par le bateau.
- Le volume de l’eau qui se fait déplacé doit être égale ou plus grand que la masse de l’objet.
- Le plus grand la surface, le plus que sa flotte car il peut déplacer plus d’eau.
29
Comment fonctionne un « plongeur cartésien » ?
- Un plongeur cartésien est un petit objet qui flotte dans l’eau mais coule quand de la pression est appliquée à l’eau.
- Quand la bouteille d’eau est pressée, la densité de l’eau augmente ce qui fait couler l’objet (plongeur).
30
Comment fonctionne un « plongeur cartésien » ?
- Un plongeur cartésien est un petit objet qui flotte dans l’eau mais coule quand de la pression est appliquée à l’eau.
- Quand la bouteille d’eau est pressée, la densité de l’eau augmente ce qui fait couler l’objet (plongeur).
31
Qu‘est-ce que la densité moyenne et quels sont ses avantages ?
- La densité moyenne est la masse totale divisée par son volume total.
- Les avantages de connaître cela est que quand un tout ou un objet est construit de différents matériaux où chaque matériel peut avoir une densité différente, la densité moyenne permet de calculer une densité pour l’objet totale et non ses parties différentes.
- Ex. Un bateau qui est complètement construit de métal et un bateau qui est complètement construit de bois, les deux bateaux ont exactement le même volume, mais pas la même masse. Le bateau en métal va couler et le bateau en bois va flotter. Pour avoir un bateau qui a une densité moyenne entre les deux, on mélangera les deux substances ensemble pour descendre sa densité moyenne pour qu’un bateau de métal et de bois soit capable de flotter.
32
Expliquez le « principe d’Archimède » et comment il en est venu à le formuler.
Le roi a demandé à Archimède de déterminer si sa couronne était faite entièrement d’or. Archimède devait déterminer si la masse volumique de la couronne était celle de l’or. Il a plongé dans le bain presque plein et l’eau s’est répandue partout sur le plancher. Solution: Un objet solide peut déplacer de l’eau hors d’un contenant. Conclusion: La force de flottabilité qui s’exerce sur un objet est égale au poids (la force de gravité) de fluide déplacé par cet objet.
33
Décrire le fonctionnement de l‘équipement de plongée.
L’équipement de plongée permet aux plongeurs de respirer sous l’eau en utilisant des réservoirs d’air sous pression.
34
Calculer la pression à l‘aide d‘une formule.
- Pression (p)
- Force (f)
- Aire (a)
- p = f/a
- p = N/m2
35
Quels sont les unités de mesure pour la pression
- N/m2
- 1 N/m2 = 1 Pa
36
Quelles conditions faut-il remplir pour comprimer un gaz ?
- Le gaz doit être dans un contenant scellé à parois solides pour que les molécules ne puissent pas s’échapper et se répartissent alors dans le contenant de façon uniforme.
- L’espace entre les particules d’un gaz est grand, au point que, lorsqu’elles sont pressées les unes contre les autres, elles sont encore assez éloignées pour se comporter comme un gaz.
- On doit appliquer une force externe sur le gaz du contenant scellé pour rapprocher les particules.
37
Donnez quelques exemples des avantages de la compression.
- La substance prend moins de volume, ce qui réduit l’espace prise.
- Cela crée une pression qui n’étais pas existence auparavant, alors cette pression peut être utile quand la compression est dégagée.
38
Quel effet la pression atmosphérique a-t-elle sur notre corps ?
La pression atmosphérique pousse constamment sur notre corps, mais on ne le sent pas car la pression de l’atmosphère est tellement bien équilibré par ton corps, à l’intérieur et à l’extérieur, que tu ne le sens pas.
39
Comment la pression atmosphérique est-elle affectée par l‘altitude ?
Plus tu monte d’altitude, moins il y a de particules d’air qui exercent une pression sur l’extérieur de ton corps, mais la pression à l’intérieur de ton corps ne change pas. La pression de l’air est affectée par l’altitude juste comme la profondeur de l’eau affecte la pression.
40
Décrire le fonctionnement d‘un extincteur.
Le gaz est compressé dans l’extincteur qui forme un liquide et quand la pression est enlevé, il sort en forme de gaz.
41
Décrire les composants nécessaires à la fabrication d‘un système hydraulique.
- Deux seringues modifiées (où l’eau va être déplacé d’une place à une autre)
- Un bout de tube en plastique (le tuyau où l’eau se fait déplacé)
- Un bécher d’eau (pour remplir les seringues)
42
Quelle est la principale différence entre les systèmes hydrauliques et les systèmes pneumatiques ?
- Un système hydraulique utilise des liquides sous pression pour déplacer des charges.
- Un système pneumatique utilise des gaz sous pression pour déplacer des charges.
43
Explique la loi de Pascal
Lorsque la pression est appliquée à un liquide dans un récipient, la pression et la force sont transmis de manière égale et non diminuée dans tout le liquide ; liquide enfermé transmet la pression de manière égale dans toutes les directions.
Par exemple: si tu as un ballon remplis d’eau et tu mets de la pression sur un endroit sur le ballon,l’eau va se disperser de façon égaux dans le ballon
44
C’est quoi un hydromètre?
Un instrument qui mesure la densité d’un liquide.
45
C’est quoi le thermomètre de Galilée?
C’est un thermomètre qui a plusieurs ampoules. Chaque ampoule a une certaine densité et quand une ampoule d’une certaine densité flotte, la densité de la substance est supérieure de l’ampoule qui vient de flotter.
46
Quelles sont les deux façons de changer la densité?
1. Modifier la taille du volume
2. Modifier la masse
47
Comment la densité est modifiée en ajoutant de l’énergie?
En ajoutant de l’énergie, les particules se déplacent plus rapidement ⤏ ils s’écartent plus. Puisque les particules s’écartent, le volume augmente, mais sa masse reste la même. Alors la densité va diminuer. En retirant de l’énergie, cela fera complètement l’opposé du procès ci-dessus.
48
Qu’est ce qui arrive à la densité quand la concentration est changée?
En ajoutant plus de soluté à une solution, cela va augmenter sa masse (car il y a un ajout de particules). Quand la masse est augmentée, sa densité est augmentée. En retirant du soluté (solution insaturée) la densité diminuera et fera l’opposé du processus ci-dessus.
49
C’est quoi la flottabilité?
C’est la tendance à un objet de flotter quand il est placé dans un liquide.
50
C’est quoi, la force de la flottabilité?
Quand un objet est placé dans un liquide, la gravité le tire vers le bas, mais il y a une autre force, la force exercée par le liquide qui fait l’opposé de la gravité, le pousse vers le haut. Cela est la force de la flottabilité.
51
C’est quoi la flottabilité neutre?
Lorsque la force de gravité est égale à la force de flottabilité.
52
Pourquoi est-ce qu’un bateau va flotter dans l’océan Atlantique mais pas dans les eaux douces du fleuve-st-laurent?
Dans l’océan Atlantique, il y a du sel, ce qui ajoute à la masse ⤏ une densité plus élevée. À cause que la densité de l’eau est plus élevée, le bateau va flotter. Mais dans les eaux douces du fleuve, il n’y a pas de sel, alors la densité est moins grande alors le bateau va couler un peu plus.
53
Comment une balle est capable de se comprimer?
L’air qui est à l’intérieur de la balle se comprime. Il y a beaucoup d’espace entre les particules alors ils peuvent être comprimés de plus.
54
Pourquoi les liquides et les solides ne peuvent pas se comprimer?
Les particules ont des petites espaces entre elles alors elles sont donc considérés comme incompressibles.
55
C’est quoi la compressibilité?
- La mesure dans laquelle une substance (gaz) peut être compressée.
- Une plus grande compression a lieu dans le gaz que liquide parce que là il y a plus d’espaces entre les molécules de gaz que entre les molécules de liquide.
56
Qu’est incompressible veut dire?
Ne peut pas être comprimé (ex. Liquide, solide)
57
Qu’est ce que Blaise Pascal voulais trouver et qu’est ce qu’il a découvert?
- Il était curieux de savoir comment la force est appliquée à un fluide.
- Il a découvert qu’il y a une relation entre la pression de l’eau et la profondeur.
- Plus la profondeur est grande, plus la pression est forte car le poids du haut exerce plus de pression sur le bas.
58
C’est quoi la pression?
C’est la mesure de la quantité de force appliquée à une zone donnée; mesuré en Pascals (Pa)
59
C’est quoi l’équation de Pascal (pour la pression)?
Pression = Force/Aire ou P = F/A
Unités: 1N/m2 = 1 Pa
1000 Pa = 1kPa (kilo Pascal)
60
Calcul d’équation pour la pression : Une force de 10N sur une surface de 2m2 (formule = P = F/A)
10 / 2 = 5N/m2
5N/m2 = 5 Pa
61
C’est quoi un baromètre?
Un instrument qui mesure la pression de l’air dans l’atmosphère.
62
Comment un poisson reste en place (ne coule pas, ne flotte pas)
Le poisson a besoin d’avoir la même densité que l’eau où il habite (il y a plusieurs « niveaux » d’eau). Pour devenir moins dense, il a plus d’air dans son corps, pour devenir plus dense, il ajoute de l’eau dans son corps.
63
Défini la pression
Une force qui pousse sur une surface.
64
Plus la profondeur d’un fluide est grand, plus la pression est ______
Élevée
65
Plus la profondeur d’une fluide est petit, plus la pression est _______
Faible
66
Vrai ou faux, la force est répartie de manière égale dans toutes les directions dans un système fermé et un système confiné.
Vrai
67
Quels sont les deux systèmes qui utilisent la pression?
- Les systèmes hydrauliques
- Les systèmes pneumatiques
68
Comment fonctionne un système hydraulique?
Le système utilise normalement un liquide (généralement de l’eau ou de l’huile), sous pression pour transférer des forces et déplacer des charges.
69
Quelle loi a aidé la création des systèmes hydrauliques et pneumatiques?
La loi de Pascal
70
C’est quoi un piston?
Un disque ou cylindre dans un tube dans lequel il se déplace de haut en bas contre un fluide (liquide ou gaz).
71
Comment fonctionne un sous-marin?
- Il y a des réservoirs des ballast avec de l’air pour descendre la densité, alors il flotte.
- Pour plonger, l’air est libérée du ballast et il est rempli d’eau, sa densité monte, il coule.
- Pour retourner à la surface, on utilise de l’air comprimé pour remonter.
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