Chapitre 2: Volume et masse de l’air

Objectifs: Montrer qu’un gaz est compressible.Utiliser un capteur de pression.Utiliser les notions de masse et de volume.Retenir la masse de 1 L d’air

• Le volume d’un gaz mesure l’espace qu’il occupe. Comme un gaz n’a pas de volume propre, son volume est celui du récipient qui le contient. L’unité légale de volume est le mètre cube ( symbole m3 ). On utilise aussi le litre ( symbole L ).

• La pression d’un gaz s’exprime en pascal ( symbole Pa ), mais on utilise souvent son multiple, l’hectopascal ( 1 hPa = 100 Pa ). On appelle pression normale la valeur de 1013 hPa.

Chapitre 2: Volume et masse de l’air

I/ Caractère compressible d’un gaz

Si on enferme une certaine quantité d’air dans une seringue: Lorsque l’on pousse son piston, le volume d’air diminue et sa pression augmente: l’air est comprimé. Lorsque l’on tire sur le piston, le volume d’air augmente et sa pression diminue: l’air est détendu.

J’observe et j’interprète

Je conclus et je retiens

Un gaz n’a pas de volume propre. Comme l’air, tous les gaz sont compressibles et

expansibles. Si on diminue le volume d'un gaz, sa pression

augmente : le gaz est comprimé. Si on augmente le volume d'un gaz, sa pression

diminue : le gaz est détendu. Conversion de volume:

1 dm3 = 1 L donc 1 m3 = 1000 L et 1 cm3 = 1 mL

II/ Masse d’un volume donné de gazLa masse et le volume sont deux grandeurs distinctes. Il ne faut pas les confondre. La masse se mesure avec une balance. L’unité légale de masse est le kilogramme ( symbole kg ).

La masse du ballon avant l’extraction d’air est :m1 = 314,8 g

La masse du ballon après avoir rempli d’air la bouteille est :m2 = 313,5 g

Le volume de l’air recueilli dans la bouteille est:V = 1 L.La pression de l’air recueilli est à la pression atmosphérique car l’eau dans le cristallisoir est au contact de l’air extérieur.

On peut donc en déduire la masse de 1 L d’air sous la pression atmosphérique:m1 – m2 = 314,8 – 313,5 = 1,3 g.

Je conclus et je retiens

Comme l’air, tous les gaz ont une masse. Dans les conditions usuelles de température

et de pression ( 20 °C et 1013 hPa ), la masse d’un litre d’air vaut 1,3 g.

Pour un même volume, l’eau est environ mille fois plus lourde que l’air.