CHAPITRE 1
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Activité 1
5e
Physique-chimie
Aurore FLICK
CHAPITRE 1 :
LA MASSE ET LE VOLUME
Activité découverte
La masse
Le volume
TP : Mesurer le volume d'un liquide et d'un solide
La relation entre la masse et le volume d'un corps
Tâche complexe
Évaluation
QUI A RAISON ?
Max, Ariane et Sophie se demandent si un kilogramme de plumes est plus léger ou plus lourd qu’un kilogramme de plomb.
PROTOCOLE
- Observer le volume des cylindres en bois et en laiton.
- Peser chaque cylindre.
QUESTIONS
1) Quelle est la masse de chaque solide ? 2) Compare leurs volumes à l’oeil nu. Que constates-tu ? 3) Si les deux cylindres avaient le même volume, lequel aurait la plus grande masse ? Justifie ta réponse.
mcylindre_bois = 24.4 gmcylindre_laiton = 79.1 g
Le volume du cylindre en bois est supérieur au volume du cylindre en laiton.
Le cylindre en laiton aurait la plus grande masse. Pour un volume inférieur, il possède déjà la plus grande masse.
QUESTIONS
4) Pourquoi peut-on dire que le laiton est plus dense que le bois ? 5) Le plomb est-il plus dense que la plume ? Justifie ta réponse.
A volume égal, un cylindre en laiton a une masse supérieure à un cylindre en bois. On parle de densité.
Le plomb est plus dense que la plume : à volume égal, sa masse est plus importante.C'est donc Ariane qui a raison.
INTRODUCTION
La masse d'un corps représente la quantité de matière qui le compose tandis que le
volume d'un corps correspond à l'espace qu'il occupe. Remarque : Ces deux grandeurs peuvent être exprimées avec différentes unités, il est
donc nécessaire de savoir les convertir. La masse et le volume sont des grandeurs liées par une relation de proportionnalité.
La masse volumique d'un corps indique la masse d'un volume donné de ce corps.
LA MASSE
Définition
Tous les objets sont composés de matière, et plus il y a de matière, plus leur masse est importante. La masse d'un corps est une grandeur physique permettant d'évaluer la quantité de matière de ce corps. Elle s'exprime en kilogrammes (kg) dans le système interna-tional d'unités (SI) et peut être convertie dans d'autres unités avec un tableau de conversion.
Le Système international d'unités (abrégé en SI) est le système d'unités le plus largement employé au monde
LA MASSE
Les conversions de masse
La conversion de masse consiste à exprimer la masse d'un corps dans une unité différente de celle initialement utilisée, tout en préservant la même quantité de matière.
Exemple : 1 kilogramme (kg) = 1000 grammes (g)
LA MASSE
Les conversions de masse - Exercice
1) Un paquet de farine a une masse de 2,5 kilogrammes (kg). Convertissez cette masse en grammes (g).2) Une boîte de conserve a une masse de 750 grammes (g). Convertissez cette masse en kilogrammes (kg). 3) Un objet spatial a une masse de 0,003 tonnes (t). Convertissez cette masse en kilogrammes (kg).
2500 kg
0.75 kg
3 kg
LA MASSE
La mesure de la masse
La masse d'un corps se mesure à l'aide d'une balance à plateaux, par comparaison avec des masses étalons.
Exemple : On cherche à déterminer la masse d’un objet. Pour cela, nous avons à notre disposition une balance à plateaux et des masses étalons dont la masse est connue.
LE VOLUME
Définition
Tous les objets occupent un certain espace, et plus ils occupent de l’espace, plus leur volume est important. Le volume d'un corps est une grandeur physique permettantd'évaluer l’espace qu’occupe ce corps. Il s'exprime en mètre cube (m3) et peut être converti dans d'autres unités avec un tableau de conversion.
LE VOLUME
Les conversions de volume
La conversion de volume consiste à exprimer le volume d'un corps dans une unité différente de celle initialement utilisée, tout en préservant le même volume. Dans la vie courante, on emploie le plus souvent le litre (L) ou ses sous-multiples.
Exemple : 1 mètre cube (m3
) = 1000 litres (L)
LE VOLUME
Les conversions de volume - Exercice
1) Une piscine a un volume de 500 mètres cubes (m³). Convertissez ce volume en litres (L). 2) Un aquarium a un volume de 50 000 centimètres cubes (cm³). Convertissez ce volume en mètres cubes (m³).
500 000 L
0.05 m3
LE VOLUME
La mesure du volume
Le volume d'un liquide se mesure à l'aide d'une éprouvette graduée. Le volume d'un solide ou d’un gaz se mesure par déplacement d’eau.Remarque : Dans une éprouvette, la surface du liquide n'est pas plane ; elle présente une courbure formant un ménisque. Pour mesurer le volume avec précision, il faut se placer à la hauteur du ménisque et lire la graduation correspondante.
LE VOLUME
La mesure du volume
Exemple : Le volume mesuré ici est de 350 mL.
LE VOLUME
La mesure du volume
La mesure du volume d'un solide se fait de manière indirecte, par déplacement d'eau. On immerge le solide dans une éprouvette graduée contenant une quantité connue de liquide, puis on mesure le volume résultant : la différence entre ces deux volumes est équivalente au volume du solide.
Le volume du solide correspond donc à :
Vsolide = V2 – V1
A.N : Vsolide = 420 – 350 = 70 mL
LE VOLUME
La mesure du volume
La mesure du volume d'un gaz se fait également de manière indirecte, par déplacement d'eau. On recueille le gaz dans une éprouvette remplie d'eau retournée et placée dans un récipient contenant également de l'eau. On place le tuyau d'où sort le gaz dans l'éprouvette, le gaz prend alors la place de l'eau, ce qui permet de mesurer son volume.
Le volume mesuré ici est de 250 mL.
TP MESURER LE VOLUME
1) Relève le volume d'eau introduit initialement dans l'éprouvette graduée. 2) Quelle est la valeur du volume total une fois le solide introduit ? 3) À quoi correspond le volume total ? 4) Calcule le volume du solide en expliquant ta méthode ?
Le volume total correspond au volume "eau+solide".
On cherche à déterminer le volume du solide Vsolide. On a le volume d'eau Veau et le volume "eau+solide" Vtotal.Le calcul est donc : Vsolide = Vtotal - Veau A.N. =
TP MESURER LE VOLUME
5) Pourquoi dit-on que l’on mesure le volume du solide par « déplacement d’eau » ? 6) Cette méthode de mesure ne peut pas être utilisée pour certains solides. Lesquels ? Pourquoi ?
Le volume de liquide "déplacé" représente l'espace occupé par le solide.
Un bouchon de liège ou un comprimé effervescent par exemple. Si l'objet flotte, il ne déplace pas d'eau et s'il est soluble, son volume ne peut pas être déterminé.
LA MASSE VOLUMIQUE
TP
Matériel : Un bécher, de l’eau du robinet, une balance.
Protocole :
Le but de cette expérience est de déterminer la masse de l’eau pour différents volumes. 1) Peser un bécher vide mbécher_vide =
2) Ajouter 5 mL d’eau dans le bécher et mesurer sa masse. Faites de même pour 10 mL, 15mL et 20mL. 3) Que constatez-vous ?
5 10 15 20
Lorsque le volume double, la masse double. La masse et le volume sont donc proportionnels pour une même substance
LA MASSE VOLUMIQUE
La masse volumique d'un corps, notée ρ (rhô) est une grandeur indiquant la masse d'une unité de volume de ce corps. Le plus souvent, elle est exprimée en kilogrammes par litre (kg/L).
ρ =
___
Avec : ρ = la masse volumique (kg/L) m = la masse (kg) V = le volume (L)
Exemple : La masse volumique de l’eau (à connaître) est : ρeau = 1 kg/L
LA MASSE VOLUMIQUE
Exercice
1) Une brique de plomb a une masse de 5 kg et un volume de 0,02 m³. Calculez la masse volumique du plomb en kg/L. 2) Une boule de fer a une masse de 200 g et un volume de 100 cm³. Calculez la masse volumique du fer en kg/L. 3) L'aluminium a une masse volumique de 2,7 g/cm³. Si vous avez un bloc d'aluminium de 500 cm³, calculez sa masse en kg.
ρ =
___
= = 0.25 kg/L
20
___
ρ =
___
= = 2 kg/L
0.2
0.1
____
m = ρ x V = 2.7 x 500 = 1350 g = 1.35 kg
EXERCICE
Tâche complexe
Le doc 2 indique que la fonction "tare" permet d'obtenir la masse du liquide seul. (1 point) Le doc 1 permet de savoir que la masse de 100 mL du liquide inconnu est de 80 g. (1 point) La masse d'un litre de ce liquide sera donc de 800 g, soit 0.8 kg. (1.5 points) Le doc 3 permet de connaître le liquide inconnu : l'alcool ménager. (1 point) Clarté et orthographe (0.5 point)
ÉVALUATION
Exercice 1
0.015 0.015
a. Cuillère à soupe : 1.5 cL = ………………………L = ………………………dm3
b. Bouteille d’eau : 1.5 L = ………………………mL = ………………………dm3
c. Pétrolier : 30 000 m3 = ………………………dam3 = ………………………L
1500 1.5
30 30 000 000
a. Ton cartable 1. Le milligramme b. Un avion 2. Le gramme c. Un stylo 3. Le kilogramme d. Un cheveu 4. La tonne
ÉVALUATION
Exercice 2
1) V1 = volume du liquide, V2 = volume du liquide + solide 2) Vsolide = V2 - V1 = 335 - 300 = 35 mL 3) Non, le liège flotte et ne coule pas
ÉVALUATION
Exercice 3
1) maluminium = 100.4 g, mfer = 100.6 g Le plus volumineux est l'aluminium 2) Non, le fer est plus dense que l'aluminium car le cylindre de fer, a volume plus faible, est plus lourd.
ÉVALUATION
Exercice 4
1) Vaquarium = 40 x 25 x 30 = 30 000 cm3 On sait que 1 L = 1 dm3 = 1000 cm3 Donc Vaquarium = 30 dm3 = 30 L 30/5 = 6 Il faut donc 6 seaux. 2) On sait que la masse volumique de l'eau est égale à 1 kg/L, donc : m = ρ x V = 1 x 30 = 30 kg
5e - CHAPITRE 1 - La masse et le volume
Aurore
Created on October 25, 2023
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CHAPITRE 1
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Activité 1
5e
Physique-chimie
Aurore FLICK
CHAPITRE 1 :
LA MASSE ET LE VOLUME
Activité découverte
La masse
Le volume
TP : Mesurer le volume d'un liquide et d'un solide
La relation entre la masse et le volume d'un corps
Tâche complexe
Évaluation
QUI A RAISON ?
Max, Ariane et Sophie se demandent si un kilogramme de plumes est plus léger ou plus lourd qu’un kilogramme de plomb.
PROTOCOLE
QUESTIONS
1) Quelle est la masse de chaque solide ? 2) Compare leurs volumes à l’oeil nu. Que constates-tu ? 3) Si les deux cylindres avaient le même volume, lequel aurait la plus grande masse ? Justifie ta réponse.
mcylindre_bois = 24.4 gmcylindre_laiton = 79.1 g
Le volume du cylindre en bois est supérieur au volume du cylindre en laiton.
Le cylindre en laiton aurait la plus grande masse. Pour un volume inférieur, il possède déjà la plus grande masse.
QUESTIONS
4) Pourquoi peut-on dire que le laiton est plus dense que le bois ? 5) Le plomb est-il plus dense que la plume ? Justifie ta réponse.
A volume égal, un cylindre en laiton a une masse supérieure à un cylindre en bois. On parle de densité.
Le plomb est plus dense que la plume : à volume égal, sa masse est plus importante.C'est donc Ariane qui a raison.
INTRODUCTION
La masse d'un corps représente la quantité de matière qui le compose tandis que le volume d'un corps correspond à l'espace qu'il occupe. Remarque : Ces deux grandeurs peuvent être exprimées avec différentes unités, il est donc nécessaire de savoir les convertir. La masse et le volume sont des grandeurs liées par une relation de proportionnalité. La masse volumique d'un corps indique la masse d'un volume donné de ce corps.
LA MASSE
Définition
Tous les objets sont composés de matière, et plus il y a de matière, plus leur masse est importante. La masse d'un corps est une grandeur physique permettant d'évaluer la quantité de matière de ce corps. Elle s'exprime en kilogrammes (kg) dans le système interna-tional d'unités (SI) et peut être convertie dans d'autres unités avec un tableau de conversion.
Le Système international d'unités (abrégé en SI) est le système d'unités le plus largement employé au monde
LA MASSE
Les conversions de masse
La conversion de masse consiste à exprimer la masse d'un corps dans une unité différente de celle initialement utilisée, tout en préservant la même quantité de matière.
Exemple : 1 kilogramme (kg) = 1000 grammes (g)
LA MASSE
Les conversions de masse - Exercice
1) Un paquet de farine a une masse de 2,5 kilogrammes (kg). Convertissez cette masse en grammes (g).2) Une boîte de conserve a une masse de 750 grammes (g). Convertissez cette masse en kilogrammes (kg). 3) Un objet spatial a une masse de 0,003 tonnes (t). Convertissez cette masse en kilogrammes (kg).
2500 kg
0.75 kg
3 kg
LA MASSE
La mesure de la masse
La masse d'un corps se mesure à l'aide d'une balance à plateaux, par comparaison avec des masses étalons.
Exemple : On cherche à déterminer la masse d’un objet. Pour cela, nous avons à notre disposition une balance à plateaux et des masses étalons dont la masse est connue.
LE VOLUME
Définition
Tous les objets occupent un certain espace, et plus ils occupent de l’espace, plus leur volume est important. Le volume d'un corps est une grandeur physique permettantd'évaluer l’espace qu’occupe ce corps. Il s'exprime en mètre cube (m3) et peut être converti dans d'autres unités avec un tableau de conversion.
LE VOLUME
Les conversions de volume
La conversion de volume consiste à exprimer le volume d'un corps dans une unité différente de celle initialement utilisée, tout en préservant le même volume. Dans la vie courante, on emploie le plus souvent le litre (L) ou ses sous-multiples.
Exemple : 1 mètre cube (m3 ) = 1000 litres (L)
LE VOLUME
Les conversions de volume - Exercice
1) Une piscine a un volume de 500 mètres cubes (m³). Convertissez ce volume en litres (L). 2) Un aquarium a un volume de 50 000 centimètres cubes (cm³). Convertissez ce volume en mètres cubes (m³).
500 000 L
0.05 m3
LE VOLUME
La mesure du volume
Le volume d'un liquide se mesure à l'aide d'une éprouvette graduée. Le volume d'un solide ou d’un gaz se mesure par déplacement d’eau.Remarque : Dans une éprouvette, la surface du liquide n'est pas plane ; elle présente une courbure formant un ménisque. Pour mesurer le volume avec précision, il faut se placer à la hauteur du ménisque et lire la graduation correspondante.
LE VOLUME
La mesure du volume
Exemple : Le volume mesuré ici est de 350 mL.
LE VOLUME
La mesure du volume
La mesure du volume d'un solide se fait de manière indirecte, par déplacement d'eau. On immerge le solide dans une éprouvette graduée contenant une quantité connue de liquide, puis on mesure le volume résultant : la différence entre ces deux volumes est équivalente au volume du solide.
Le volume du solide correspond donc à :
Vsolide = V2 – V1 A.N : Vsolide = 420 – 350 = 70 mL
LE VOLUME
La mesure du volume
La mesure du volume d'un gaz se fait également de manière indirecte, par déplacement d'eau. On recueille le gaz dans une éprouvette remplie d'eau retournée et placée dans un récipient contenant également de l'eau. On place le tuyau d'où sort le gaz dans l'éprouvette, le gaz prend alors la place de l'eau, ce qui permet de mesurer son volume.
Le volume mesuré ici est de 250 mL.
TP MESURER LE VOLUME
1) Relève le volume d'eau introduit initialement dans l'éprouvette graduée. 2) Quelle est la valeur du volume total une fois le solide introduit ? 3) À quoi correspond le volume total ? 4) Calcule le volume du solide en expliquant ta méthode ?
Le volume total correspond au volume "eau+solide".
On cherche à déterminer le volume du solide Vsolide. On a le volume d'eau Veau et le volume "eau+solide" Vtotal.Le calcul est donc : Vsolide = Vtotal - Veau A.N. =
TP MESURER LE VOLUME
5) Pourquoi dit-on que l’on mesure le volume du solide par « déplacement d’eau » ? 6) Cette méthode de mesure ne peut pas être utilisée pour certains solides. Lesquels ? Pourquoi ?
Le volume de liquide "déplacé" représente l'espace occupé par le solide.
Un bouchon de liège ou un comprimé effervescent par exemple. Si l'objet flotte, il ne déplace pas d'eau et s'il est soluble, son volume ne peut pas être déterminé.
LA MASSE VOLUMIQUE
TP
Matériel : Un bécher, de l’eau du robinet, une balance. Protocole : Le but de cette expérience est de déterminer la masse de l’eau pour différents volumes. 1) Peser un bécher vide mbécher_vide = 2) Ajouter 5 mL d’eau dans le bécher et mesurer sa masse. Faites de même pour 10 mL, 15mL et 20mL. 3) Que constatez-vous ?
5 10 15 20
Lorsque le volume double, la masse double. La masse et le volume sont donc proportionnels pour une même substance
LA MASSE VOLUMIQUE
La masse volumique d'un corps, notée ρ (rhô) est une grandeur indiquant la masse d'une unité de volume de ce corps. Le plus souvent, elle est exprimée en kilogrammes par litre (kg/L).
ρ =
___
Avec : ρ = la masse volumique (kg/L) m = la masse (kg) V = le volume (L)
Exemple : La masse volumique de l’eau (à connaître) est : ρeau = 1 kg/L
LA MASSE VOLUMIQUE
Exercice
1) Une brique de plomb a une masse de 5 kg et un volume de 0,02 m³. Calculez la masse volumique du plomb en kg/L. 2) Une boule de fer a une masse de 200 g et un volume de 100 cm³. Calculez la masse volumique du fer en kg/L. 3) L'aluminium a une masse volumique de 2,7 g/cm³. Si vous avez un bloc d'aluminium de 500 cm³, calculez sa masse en kg.
ρ =
___
= = 0.25 kg/L
20
___
ρ =
___
= = 2 kg/L
0.2
0.1
____
m = ρ x V = 2.7 x 500 = 1350 g = 1.35 kg
EXERCICE
Tâche complexe
Le doc 2 indique que la fonction "tare" permet d'obtenir la masse du liquide seul. (1 point) Le doc 1 permet de savoir que la masse de 100 mL du liquide inconnu est de 80 g. (1 point) La masse d'un litre de ce liquide sera donc de 800 g, soit 0.8 kg. (1.5 points) Le doc 3 permet de connaître le liquide inconnu : l'alcool ménager. (1 point) Clarté et orthographe (0.5 point)
ÉVALUATION
Exercice 1
0.015 0.015
a. Cuillère à soupe : 1.5 cL = ………………………L = ………………………dm3 b. Bouteille d’eau : 1.5 L = ………………………mL = ………………………dm3 c. Pétrolier : 30 000 m3 = ………………………dam3 = ………………………L
1500 1.5
30 30 000 000
a. Ton cartable 1. Le milligramme b. Un avion 2. Le gramme c. Un stylo 3. Le kilogramme d. Un cheveu 4. La tonne
ÉVALUATION
Exercice 2
1) V1 = volume du liquide, V2 = volume du liquide + solide 2) Vsolide = V2 - V1 = 335 - 300 = 35 mL 3) Non, le liège flotte et ne coule pas
ÉVALUATION
Exercice 3
1) maluminium = 100.4 g, mfer = 100.6 g Le plus volumineux est l'aluminium 2) Non, le fer est plus dense que l'aluminium car le cylindre de fer, a volume plus faible, est plus lourd.
ÉVALUATION
Exercice 4
1) Vaquarium = 40 x 25 x 30 = 30 000 cm3 On sait que 1 L = 1 dm3 = 1000 cm3 Donc Vaquarium = 30 dm3 = 30 L 30/5 = 6 Il faut donc 6 seaux. 2) On sait que la masse volumique de l'eau est égale à 1 kg/L, donc : m = ρ x V = 1 x 30 = 30 kg