Chapitre II – Quelques propriétés de l’air

I – Composition de l’air :

L’air est un mélange constitué , en volume, de 21 % de dioxygène , de 78 % de diazote  et de 1 % d’autres gaz.

Composition de l'airLes constituants les plus importants dont la quantité est variable dans le temps sont :
– la vapeur d’eau,
– le dioxyde de carbone,
– l’ozone,
– et certaines particules en suspension dans l’air.

II – Pression et volume de l’air.

1) Pression atmosphérique :

La pression atmosphérique se mesure avec un baromètre.

baromètre
La pression d’un gaz enfermé (bouteille, pneus…) se mesure avec un manomètre.

manometre

L’unité de pression est le Pascal (Pa).

On utilise aussi couramment d’autres unités comme :
– l’hectopascal (hPa)    1 hPa = 100 Pa

– le bar (bar)                 1 bar = 1000 hPa = 100000 Pa

 

La pression atmosphérique normale au niveau de la mer est de 1013 hPa.

– Si P > 1013 hPa  : anticyclone (beau temps)

– Si P < 1013 hPa : dépression (mauvais temps)

Carte météo indiquant la pression atmosphérique au niveau de la mer

La valeur de la pression atmosphérique varie en fonction de l’altitude et du temps qu’il fait.



Mesure de la pression

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2) Compression et expansion :

Expérience :
Prenons une seringue reliée à un capteur de pression .
Comprimons l’air emprisonné dans la seringue. Observons.
Tirons maintenant au contraire le piston de la seringue. Observons.

Observations :
Lorsque l’on comprime l’air son volume diminue et sa pression augmente.
Lorsque l’on détend l’air son volume augmente et sa pression diminue.

Conclusion :

L’air n’a pas de forme propre : il prend la forme du récipient et occupe la totalité du volume qui lui est offert

L’air qui est un mélange de gaz est  compressible et expansible.
– Lorsque l’on comprime l’air, son volume diminue et sa pression augmente.
– Lorsque l’on détend l’air, son volume augmente et sa pression diminue.

III – Masse de l’air :

Expérience 1 :
On pèse un ballon dégonflé et on trouve une masse mavant.

On gonfle alors le ballon à l’aide d’une pompe et on le pèse à nouveau. On trouve une masse maprès.

On remarque que maprès > mavant.

Conclusion 1 :

L’air possède une masse.

Expérience 2 : Détermination de la masse d’un litre d’air

D’après la vidéo de l’expèrience :

On pèse un ballon gonflé, et on trouve

mavant = 603 g

On vide 3 litres d’air du ballon dans la bouteille remplie d’eau grâce au dispositif ci-dessus.
On pèse alors le ballon dégonflé et on trouve :

maprès =599 g

La masse d’un litre d’air est alors :

m1Ld’air = (mavant – maprès ) : 3 = 4 g : 3 = 1,3 g

Expérience de détermination de la masse d'un litre d'air

Conclusion :

La masse d’un litre d’air dépend de la température et de la pression.
A la pression atmosphérique normale et à la température de 25°C, la masse d’un litre d’air vaut environ 1,3 g.

Remarque :
L’air chaud est plus léger que l’air froid. Cela explique pourquoi les montgolfières, gonflées à l’air chaud, peuvent s’élever dans le ciel.

 

 

Chapitre II – Quelques propriétés de l’air (Notebook)

Chapitre II – Quelques propriétés de l’air (doc)

21 Commentaires

  1. Ping :Physique-Chimie au Collège » Programme de quatrième

  2. Je suis une professeur marocaine de mathématique mais je donne des cours en physique et j’ai trouvé ce que je cherchais merci beaucoup les leçons sont bien résumés et compréhensibles je voudrais bien si vous accompagniez ces leçons avec des exercices d’application et des défis mille merci à vous les profs

  3. Bonjour monsieur, merci de tout ce que vous faites pour nous. Je n’arrive pas à aller sur le quizz des propriétés de l’air…Au revoir

  4. bonjour, c’est dommage j’apprécie les cours diffusés sur ce site mais là, l’expérience qui consiste à peser l’air dans un ballon après et avant, c’est vraiment une grosse bêtise. Etant donné que le ballon est soumis à la poussée d’Archimède il ne doit y avoir aucune différence, on pèse juste la masse du ballon, qu’il soit gonflé ou dégonflé.

    • c’est vrai que la poussé d’Archimède existe toujours dans l’air, et comme son intensité dépend du volume de l’objet qui la subie (ballon gonflé)alors on ne peut pas prévoir expérimentalement la différence des masses avant et après un prélèvement d’un certain volume d’air , et d’ailleurs Mr Laurent ,toutes les expériences se font dans l’air surtout à ce niveau là, et même chose quand on mesure l’intensité du poids avec un dynamomètre ;alors ce n’est pas une betise comme vous le dites, c’est l’obligation d’apprentissage qui peut obliger parfois l’enseignant à tricher dans certaines expériences, et ce n’est pas une tricherie dans le sens large du mot puisque en sciences physiques, rien n’est parfait à cause des incertitudes , ce qui est important ici c’est de montrer aux élèves comment on doit procéder pour déterminer la masse d’un certain volume d’air ;alors Mr Laurent retire ta bêtise qui est dire une grosse bêtise !!!!

  5. C’est enrichissant MERCI

  6. BONJOURS MEUSIEUR J AI LE MêME PROBLÈME QUE LUCIE JE N’ARRIVE PAS A ACCEDER AU QUIZZ DES PROPRIETERE DE L’AIR .

  7. pourquoi est-il recommandé de dégonfler légèrement ses pneus en très haute altitude

  8. Monsieur,
    c’est un site très intéressant, mais j’y vois écris que 1000hPa=100000Pa
    Ceci est une erreur.
    En fait: 1hPa=100000 Pa = 1bar

  9. 10000000000000 merci pour vos leçons♥

  10. Merci beaucoup, j’ai un énorme examen pour demain et je ne comprend pas le cours du professeur, 1000 merci à vous !

  11. Je crois bien que vous allez sauver mon année, ma prof de PC est incapable d’expliquer quelque chose clairement. Merci, merci, merci.

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