Influence de la Température sur la Densité de l’Air
Comprendre l’Influence de la Température sur la Densité de l’Air
L’air autour de nous n’a pas toujours la même densité. La densité de l’air peut varier en fonction de plusieurs facteurs, dont la température est l’un des principaux. Nous allons explorer comment la température affecte la densité de l’air.
Données :
- La formule pour calculer la densité est : Densité = Masse / Volume
- La masse d’un certain volume d’air à 20°C est de 24 grammes.
- La masse du même volume d’air à 30°C est de 23 grammes.
Questions :
1. Calcul de la Densité :
- Calculez la densité de l’air à 20°C et à 30°C, sachant que le volume d’air considéré est de 30 litres. Utilisez la formule de densité donnée.
2. Comparaison :
- Comparez les densités obtenues à 20°C et à 30°C. Quelle observation pouvez-vous faire concernant l’effet de la température sur la densité de l’air ?
3. Réflexion :
- Expliquez pourquoi la densité de l’air diminue lorsque la température augmente. Utilisez vos connaissances sur les particules d’air et leur comportement.
Correction : Influence de la Température sur la Densité de l’Air
1. Calcul de la Densité :
Rappel de la formule utilisée:
\[\text{Densité} = \frac{\text{Masse}}{\text{volume}}\]
a) Pour 20°C :
Données
-
Volume d’air considéré : 30 litres
-
Masse à 20°C : 24 grammes
Nous avons :
\[\text{Densité}_{20^\circ\text{C}} = \frac{24\, \text{g}}{30\, \text{L}}\]
\[\text{Densité}_{20^\circ\text{C}} = 0,8\, \text{g/L}\]
b) Pour 30°C :
Données :
- Volume d’air considéré : 30 litres
- Masse à 30°C : 23 grammes
Nous avons :
\[\text{Densité}_{30^\circ\text{C}} = \frac{23\, \text{g}}{30\, \text{L}}\]
\[\text{Densité}_{30^\circ\text{C}} \approx 0,7667\, \text{g/L}\]
(arrondi à quatre décimales, soit environ 0,77 g/L)
2. Comparaison
Les densités obtenues sont :
- À 20°C : 0,8 g/L.
- À 30°C : environ 0,77 g/L.
La densité de l’air à 20°C est légèrement supérieure à celle à 30°C. On observe donc que la densité de l’air diminue lorsque la température augmente.
3. Réflexion sur l’effet de la température
L’augmentation de la température a pour effet de :
- Augmentation de l’énergie cinétique des molécules :
Lorsqu’on augmente la température, les molécules d’air acquièrent plus d’énergie cinétique. Cela signifie qu’elles se déplacent alors plus rapidement.
- Espacement entre les molécules :
L’augmentation de la vitesse des molécules conduit à un espacement plus important entre elles. Même si le volume est fixé, on constate qu’une mesure de masse pour ce volume donne un résultat plus faible lorsque les molécules sont plus dispersées.
- Conséquence sur la densité :
La densité, définie comme la masse par unité de volume, diminue parce que, pour le même volume, la masse (ou la concentration en molécules) est moindre. C’est pourquoi, à 30°C, la densité mesurée (≈ 0,77 g/L) est inférieure à celle mesurée à 20°C (0,8 g/L).
Influence de la Température sur la Densité de l’Air
D’autres exercices de chimie 6 ème:
0 commentaires