La Super Boisson Énergisante de Max
Le secret d'une bonne boisson : les bonnes quantités !
Après un effort sportif, il est important de bien s'hydrater et de redonner de l'énergie à son corps. On peut préparer soi-même une boisson énergisante simple en mélangeant différents ingrédients. En chimie, quand on mélange des substances, on forme un mélange. Si une substance se dissout dans une autre (comme le sucre dans l'eau), on obtient une solution. Pour que la boisson soit efficace et bonne au goût, il faut respecter les bonnes proportions et donc bien mesurer les volumes et les masses des ingrédients.
La Recette de Max pour Sportifs
- Eau : \(800 \, \text{millilitres (mL)}\)
- Jus d'orange : \(200 \, \text{mL}\)
- Sucre en poudre : \(60 \, \text{grammes (g)}\)
- Une pincée de sel (environ \(1 \, \text{g}\))
Schéma : Préparation de la boisson énergisante
Max mélange les ingrédients pour sa boisson.
Questions à traiter
- Quels sont les ingrédients que Max utilise ? Lequel est le solvant principal (le liquide qui dissout les autres) ? Quels sont les solutés (les substances qui sont dissoutes) ?
- Calcule le volume total de liquide que Max va obtenir en mélangeant l'eau et le jus d'orange. Exprime le résultat en millilitres (mL), puis en litres (L). (On supposera que les volumes s'ajoutent simplement).
- Calcule la masse totale des ingrédients secs (sucre et sel) que Max ajoute à sa boisson. Exprime le résultat en grammes (g).
- Sachant que \(1 \, \text{L}\) d'eau a une masse de \(1000 \, \text{g}\) (ou \(1 \, \text{kg}\)), et en supposant que le jus d'orange a une densité proche de celle de l'eau, quelle serait approximativement la masse totale de la boisson préparée par Max ? (Masse totale = masse de l'eau + masse du jus + masse des ingrédients secs).
- Si Max voulait préparer seulement un demi-litre (\(0,5 \, \text{L}\)) de sa boisson en gardant exactement les mêmes proportions (le même goût), quelles quantités de chaque ingrédient devrait-il utiliser ?
Correction : La Super Boisson Énergisante de Max
Question 1 : Ingrédients, solvant et solutés
Réponse :
Les ingrédients utilisés par Max sont : l'eau, le jus d'orange, le sucre en poudre et le sel.
- Le solvant principal est l'eau (et le jus d'orange qui est principalement de l'eau). C'est le liquide dans lequel les autres substances vont se dissoudre.
- Les solutés sont le sucre et le sel. Ce sont les substances solides qui vont se dissoudre dans le solvant. Le jus d'orange contient aussi des solutés (sucres naturels du fruit, etc.).
Question 2 : Volume total de liquide
Données :
- Volume d'eau : \(800 \, \text{mL}\)
- Volume de jus d'orange : \(200 \, \text{mL}\)
Calcul en mL :
Conversion en L :
Sachant que \(1000 \, \text{mL} = 1 \, \text{L}\),
Question 3 : Masse totale des ingrédients secs
Données :
- Masse de sucre : \(60 \, \text{g}\)
- Masse de sel : \(1 \, \text{g}\)
Calcul :
Quiz Intermédiaire 1 : Si on dissout \(10 \, \text{g}\) de sucre et \(2 \, \text{g}\) de sel dans de l'eau, quelle est la masse totale des solutés ajoutés ?
Question 4 : Masse totale approximative de la boisson
Principe :
La masse totale de la boisson est la somme des masses de tous les ingrédients.
Calcul des masses des liquides :
Masse de l'eau : \(800 \, \text{mL}\) d'eau. Comme \(1 \, \text{mL}\) d'eau a une masse de \(1 \, \text{g}\), alors \(800 \, \text{mL}\) d'eau ont une masse de \(800 \, \text{g}\).
Masse du jus d'orange : \(200 \, \text{mL}\). En supposant que sa densité est proche de celle de l'eau (\(1 \, \text{g/mL}\)), alors \(200 \, \text{mL}\) de jus ont une masse d'environ \(200 \, \text{g}\).
Masse des ingrédients secs (calculée à la question 3) :
\(m_{\text{total secs}} = 61 \, \text{g}\).
Calcul de la masse totale de la boisson :
Question 5 : Préparer un demi-litre (\(0,5 \, \text{L}\)) de boisson
Principe :
Un demi-litre (\(0,5 \, \text{L}\)) est la moitié d'un litre (\(1 \, \text{L}\)). Si Max veut préparer la moitié de la quantité de boisson tout en gardant le même goût (les mêmes proportions), il doit diviser par deux la quantité de chaque ingrédient.
Calcul des nouvelles quantités :
- Eau : \(800 \, \text{mL} \div 2 = 400 \, \text{mL}\)
- Jus d'orange : \(200 \, \text{mL} \div 2 = 100 \, \text{mL}\)
- Sucre en poudre : \(60 \, \text{g} \div 2 = 30 \, \text{g}\)
- Sel : \(1 \, \text{g} \div 2 = 0,5 \, \text{g}\) (une demi-pincée !)
Le volume total de liquide sera alors \(400 \, \text{mL} + 100 \, \text{mL} = 500 \, \text{mL}\), ce qui correspond bien à \(0,5 \, \text{L}\).
Quiz Intermédiaire 2 : Si on divise par deux toutes les quantités d'ingrédients d'une recette, le goût de la préparation finale :
Quiz Rapide : Testez vos connaissances (Récapitulatif)
1. Dans une solution d'eau sucrée, l'eau est :
2. Si on mélange \(50 \, \text{mL}\) d'eau et \(50 \, \text{mL}\) de jus de fruit, le volume total du mélange sera approximativement de :
3. La masse de \(1 \, \text{Litre}\) d'eau est de :
Glossaire
- Mélange
- Association de plusieurs substances différentes qui ne réagissent pas chimiquement entre elles (ou dont on étudie l'état avant/après réaction).
- Solution
- Mélange homogène obtenu lorsqu'une ou plusieurs substances (les solutés) sont dissoutes dans une autre substance (le solvant, généralement un liquide).
- Solvant
- Substance, le plus souvent liquide (comme l'eau), qui a la capacité de dissoudre d'autres substances (les solutés).
- Soluté
- Substance (solide, liquide ou gaz) qui se dissout dans un solvant pour former une solution.
- Dissolution
- Processus par lequel un soluté se disperse de manière homogène dans un solvant.
- Masse (m)
- Quantité de matière contenue dans un corps. Se mesure en grammes (g) ou kilogrammes (kg).
- Volume (V)
- Espace occupé par un corps. Se mesure en millilitres (mL) ou litres (L) pour les liquides.
- Densité (\(\rho\))
- Masse d'un corps par unité de volume (\( \rho = m/V \)). Pour l'eau, elle est d'environ \(1 \, \text{g/mL}\).
- Proportions
- Rapport entre les quantités des différents ingrédients dans un mélange ou une recette.
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